Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés

Az akkumulátorok ígéretes alternatíváját fejlesztették ki Debrecenben

unideb.hu | 2023. 11. 23. | 13:38:39
Az új típusú energiatároló cellulóz alapú, biológiailag lebomló anyagokat használ adalékanyagként és membránként; a fejlesztés már a léptéknövelés fázisában tart.
Az akkumulátorok ígéretes alternatíváját fejlesztették ki Debrecenben
Lítium-alapú akkumulátorok ígéretes alternatívája (Fotó: unideb.hu)
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés

A megújuló energia hasznosíthatóságát, annak tárolási lehetőségeit hosszú ideje kutatják a DE Természettudományi és Technológiai Kar Alkalmazott Kémiai Tanszék munkatársai. – Számos akkumulátort használunk, ezek energiatároló képessége viszont limitált, ami általános gátja a megújuló energiák további terjedésének. A mai lítium-akkumulátoroknál több korlát jelentkezik, ami behatárolja a további fejlődést: kapacitásuk korlátozott és az újrahasznosíthatóságuk  körülményes. Utóbbi miatt pedig nehéz beilleszteni a körforgásos gazdaságba, ami a hosszú távú gazdasági és környezetvédelmi célokat mindenképp korlátozza. Folynak kutatások a lítium-alapú rendszerek ezen nehézségeinek megoldására, illetve a lítium más fémekkel történő kiváltására, ilyen például a mi fejlesztésünk, mely cinkanódot alkalmaz. A cink-levegő akkumulátorok ennek is egy különleges válfajai, hiszen amellett, hogy cink az anódunk, a katódfolyamatnál a levegőből nyerünk oxigént – magyarázza a kutatás alapját Nagy Tibor, a DE TTK Kémiai Intézet Alkalmazott Kémiai Tanszékének docense.

A rendszer másik előnye, hogy nagy elméleti kapacitással rendelkezik, a szakember szerint mindezek alapján ez a lítium-alapú akkumulátorok egyik legígéretesebb alternatívája.

– Nemcsak egy fél cellát vizsgáltunk, amit gyakran tesznek kutatások során, hanem összeraktunk egy teljes cink-levegő rendszert, ami már önmagában is alkalmazható akkumulátornak. Így készítettük el a prototípusunkat, ami használható az elektromos energia tárolására. A különlegessége a rendszernek, hogy egyszerűen egy cinkanódot és aktív szénkatódot alkalmaztunk, mindkettő nagyon olcsó. További előnye, hogy nem használtunk katalizátort, ezáltal a prototípusban nincs nehézfém. Az energiatárolás a katód-oldalon a levegőből kinyert oxigén segítségével valósul meg – teszi hozzá Nagy Tibor.

A prototípus a hagyományos cink-levegő rendszerekhez viszonyítottan kisebb munkafeszültség tartományban működik, ami lehetővé tette, hogy jóval kíméletesebb körülmények között dolgozzon az akkumulátor. Ennek hatására stabilabb működést tudtak elérni, háttérbe szorultak a káros, a kapacitást és az élettartamot csökkentő folyamatok.

– Cink van az anódon és az aktív szénben nincs katalizátor, tehát semmilyen katalizátort nem alkalmazunk. Ez megint azért jó, mert egyszerű és környezetbarát. Elektrolitként lúgot alkalmazunk, amit viszonylag könnyen tudunk semlegesíteni. Mindössze egy adalékunk van, az úgynevezett karboximetilcellulóz, ami cellulóz-alapú polimer. Tehát természetes eredetű és környezetbarát az a gyapjúköpeny is, ami a két elektródot elválasztja egymástól, és lehetővé teszi, hogy elektromos munkát végeztessünk az akkumulátorral. Összefoglalva, a rendszerünk könnyen előállítható, egyszerű, olcsó és könnyen újra hasznosítható, nincs benne problémás elem – sorolja a kutató.

A fejlesztési folyamat meghatározó tényezőjeként említi a szakember a megfelelő geometria alkalmazását. A cellák megtervezését követően erre a célra a 3D-nyomtatást választották, amivel kellően hatékonyan lehetett tesztelni a geometriát, illetve precízen kialakítani a cellatestet.

A kutatásban a DE TTK Alkalmazott Kémiai Tanszék munkatársai mellett a Szilárdtest Fizikai Tanszék szakemberei is részt vettek. A kutatási folyamat során több szabadalmi bejelentés is született.

– A prototípusunk elkészült, most a léptéknövelés fázisában arra koncentrálunk, hogyan lehet a teljesítményét úgy növelni, hogy a pozitív tulajdonságokat megtartsuk. Elsősorban a kapacitás növelésén dolgozunk, de a cellák összekapcsolását is elvégeztük, hogy növeljük a kimenő feszültséget. Ehhez hozzájárul az egyetem Proof of Concept pályázata, ami megadja a lehetőséget számunkra egy lényegesen nagyobb kapacitással rendelkező rendszer kidolgozására – mondja a terveket illetően Nagy Tibor.

A kutatás részleteit, eredményeit a debreceni kutatók a Journal of Energy Storage folyóiratban publikálták. A tanulmánnyal Nagy Tibor elnyerte a Gróf Tisza István Debreceni Egyetemért Alapítvány Publikációs Díját.

Hirdetés
További híreink
Előnyére változik a debreceni lakásrendelet
Előnyére változik a debreceni lakásrendelet
A szociális bérlakásoknál eddig az döntött, ki után kell kevesebbet fizetnie az önkormányzatnak.
Végéhez közeledik a Vámospércsi úti csomópont fejlesztése
Végéhez közeledik a Vámospércsi úti csomópont fejlesztése
Iskolakezdésre elkészül a debreceni beruházás.
Fontos engedélyt kapott meg a debreceni CATL
Fontos engedélyt kapott meg a debreceni CATL
Ez nem jelenti a termelés azonnali megindítását.
Kristály: fiatal sofőrt ítéltek el Debrecenben
Kristály: fiatal sofőrt ítéltek el Debrecenben
Drogozott – a Kishegyesi úton állították volna meg, de...
Engedd közelebb a könyvet!
Engedd közelebb a könyvet!
Háromnapos programsorozat Debrecenben.
Jobb lesz a Bíbor és Lóskúti utca lakóinak
Jobb lesz a Bíbor és Lóskúti utca lakóinak
Folytatódnak az útépítések Debrecenben.
Százötven adag ételt adnak Debrecenben
Százötven adag ételt adnak Debrecenben
A Petőfi térre várják a rászorulókat.
Tűz egy debreceni pizzagyártó üzemben
Tűz egy debreceni pizzagyártó üzemben
Az épületet negyvenkilencen hagyták el.
Szülői fotelágyakat kapott a debreceni gyermekklinika
Szülői fotelágyakat kapott a debreceni gyermekklinika
Mert a gyógyulást is segíti a szülő közelsége.
A CATL közölte, még szigorúbb szabályokat vezet be
A CATL közölte, még szigorúbb szabályokat vezet be
A vállalat folyamatosan kapcsolatban áll az illetékes hatóságokkal – írják.
Semcorp: nem történt fémszennyezés Debrecenben
Semcorp: nem történt fémszennyezés Debrecenben
Elkötelezettek vagyunk, hogy kiérdemeljük a közbizalmat - írta a cég.
Szülői fotelágyakat kapott a debreceni gyermekklinika
Szülői fotelágyakat kapott a debreceni gyermekklinika
Mert a gyógyulást is segíti a szülő közelsége.
Porckopás: új terápiás lehetőségek előtt
Porckopás: új terápiás lehetőségek előtt
A cél: ne csak a fájdalmat enyhítsük, a betegség biológiai folyamatát is befolyásolni tudjuk – hangsúlyozta a Debreceni Egyetem adjunktusa.
Mi a szürkevíz? A Debreceni Egyetem kutatói elmagyarázzák
Mi a szürkevíz? A Debreceni Egyetem kutatói elmagyarázzák
Ez különösen a vízhiánnyal küzdő régiókban fontos kérdéssé vált.
Két tűzijáték is lesz Debrecenben
Két tűzijáték is lesz Debrecenben
Augusztus végén és szeptember elején.
A Debreceni Egyetem tanára és L. Ritók Nóra a kitüntetettek között
A Debreceni Egyetem tanára és L. Ritók Nóra a kitüntetettek között
Állami kitüntetéseket adtak át augusztus 20-án az Országház Kupolacsarnokában.
Újabb öt év a Zeneművészeti Kar élén
Újabb öt év a Zeneművészeti Kar élén
A zenetanár- és zenészhiány miatt komoly perspektívája van a felsőfokú zenei képzésnek.
Barokk növénylabirintus az Egyetem téren
Barokk növénylabirintus az Egyetem téren
Csaknem háromezer növény díszíti.
Debreceni Egyetem: új dékán a TTK-n
Debreceni Egyetem: új dékán a TTK-n
Új fejezet a debreceni természettudományos képzésben.
A nemzetközi fronton erősít a Debreceni Egyetem
A nemzetközi fronton erősít a Debreceni Egyetem
Egyre élesebb az egyetemek közötti verseny a hallgatókért.
Kossa György elköszönt: lezárul egy korszak a Debreceni Egyetemen
Kossa György elköszönt: lezárul egy korszak a Debreceni Egyetemen
A Gróf Tisza István Debreceni Egyetemért Alapítvány kuratóriumának elnökeként utoljára szólt a Debreceni Egyetem szenátusa előtt.
Hirdetés
Hirdetés
2026/27-es Premier League: Ipswich–Liverpool – előzetes és statisztikák
2026/27-es Premier League: Ipswich–Liverpool – előzetes és statisztikák
Új edzővel, Mohamed Salah nélkül és átalakított kerettel érkezik a Liverpool a frissen feljutott Ipswich Town otthonába.
Hirdetés
Csányi üzent a súlyos szabálytalanságot elkövetőknek
Csányi üzent a súlyos szabálytalanságot elkövetőknek
Senki sem úszhatja meg – nyilatkozta.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Meghalt a háborús bűnös boszniai szerb parancsnok
Meghalt a háborús bűnös boszniai szerb parancsnok
A hágai börtönkórházban vesztette életét.
Pótfelvételi: kihirdették a ponthatárokat
Pótfelvételi: kihirdették a ponthatárokat
A legtöbb jelentkezőt a Debreceni Egyetem vette fel.
Fontos engedélyt kapott meg a debreceni CATL
Fontos engedélyt kapott meg a debreceni CATL
Ez nem jelenti a termelés azonnali megindítását.
Gazdaság
Nagy változás jöhet: átalakíthatják a nyugdíjat
Hozzányúlhat a kormány a 13. és a 14. havi nyugdíjhoz.
Agrometeorológia: katasztrofális termés várható
Az Alföldön a legsúlyosabb az aszály: elmúlt 30 napban még 5 milliméter eső sem esett.
Unger Anna Rózát jelölik a vagyonvisszaszerzési hivatal élére
Kijelentették, az NVVH feladata nem a politikai leszámolás lesz.
KSH: 754 700 forint a bruttó átlagkereset
Megérkeztek a júniusi adatok.
Csődeljárást kért a Debrecenben is építkező Bayer Construct
Mint írják, a csődeljárás alatt a cég fenntartja a működését.
Támogatott tartalom
NuBoKer: biztos partner a napenergia világában
NuBoKer: biztos partner a napenergia világában
Teljes körű megoldások megbízható szakemberektől lakosságnak és vállalkozásoknak.
Mézfesztivált tartanak Bocskaikertben
Mézfesztivált tartanak Bocskaikertben
A belépés és a rendezvény összes programja ingyenes.
Hirdetés
Hirdetés