Hirdetés
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
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
Harmincegy nagyobb útjavítás Debrecenben
Harmincegy nagyobb útjavítás Debrecenben
Tizenegy utca kapna aszfaltutat 2026-ban.
A kommunizmus áldozataira emlékeztek Debrecenben
A kommunizmus áldozataira emlékeztek Debrecenben
A Melocco-szobornál koszorúztak.
Balhés kolumbiait keresnek a debreceni rendőrök
Balhés kolumbiait keresnek a debreceni rendőrök
Testi sértés miatt adtak ki ellene elfogatóparancsot.
Jóvátételi munkára ítélték a tiszások fenyegetőjét
Jóvátételi munkára ítélték a tiszások fenyegetőjét
A férfi egy kalapáccsal ijesztett rá a párt önkénteseire egy debreceni társasházban.
Lekapcsolnák a debreceni Zöld Őrszemet
Lekapcsolnák a debreceni Zöld Őrszemet
Több ponton módosítaná a költségvetés-tervezetet a Civil Fórum és elégedetlenek a környezeti jelzőrendszerrel.
Kiszámolták a Debrecenben eladó panellakások átlagárát
Kiszámolták a Debrecenben eladó panellakások átlagárát
A panelek népszerűségének oka a téglaépítésű lakásokhoz képest az árelőnyük.
Folytatódik a munka a Szoboszlói úti csomópontban
Folytatódik a munka a Szoboszlói úti csomópontban
A forgalmas debreceni kereszteződésben aszfaltoznak.
Kitüntették a KSH elnökét, volt debreceni egyetemistát
Kitüntették a KSH elnökét, volt debreceni egyetemistát
Rangos akadémiai kitüntetést vehetett át.
Négyezer Yuotót rejtett egy debreceni lakás
Négyezer Yuotót rejtett egy debreceni lakás
Akár 50 millió forintos bírságot is kaphat a díler.
Ötmilliónyit lopott egy debreceni vendéglátóhelyről
Ötmilliónyit lopott egy debreceni vendéglátóhelyről
A tetőablakon bejutva fosztotta ki az egységet.
Kövér László Debrecenben: már a kudarc is más
Kövér László Debrecenben: már a kudarc is más
A beletörődés kultúráját felváltotta a remény – fogalmazott.
Fejlesztések a lakótelepektől a Nagyerdőig
Fejlesztések a lakótelepektől a Nagyerdőig
A debreceni alpolgármester arról is beszélt, mennyivel támogatják a sportklubokat.
Kitüntették a KSH elnökét, volt debreceni egyetemistát
Kitüntették a KSH elnökét, volt debreceni egyetemistát
Rangos akadémiai kitüntetést vehetett át.
Kövér László Debrecenben: már a kudarc is más
Kövér László Debrecenben: már a kudarc is más
A beletörődés kultúráját felváltotta a remény – fogalmazott.
Elmarad a Debrecen Maraton
Elmarad a Debrecen Maraton
Visszautalják a nevezési díjakat.
Csúcson a Debreceni Egyetem gazdasági ereje
Csúcson a Debreceni Egyetem gazdasági ereje
Az egyetemi polgárság létszáma elérte az 52 400-at. +Videó
DEAL és közös munka a debreceni könnyűzenéért
DEAL és közös munka a debreceni könnyűzenéért
A nagy intézmények mellett a kis közösségek együttműködése is fontos.
Szociális dolgozók bére emelkedik Debrecenben
Szociális dolgozók bére emelkedik Debrecenben
Gondoskodáspolitikai célokról beszélt Széles Diána.
Kiváló gyógyítókat díjaztak Debrecenben
Kiváló gyógyítókat díjaztak Debrecenben
Február 19-e a magyar ápolók napja.
Összetartozás: fáklyákkal vonultak Debrecenben
Összetartozás: fáklyákkal vonultak Debrecenben
Az első fáklyás felvonulást 2001-ben tartották.
Ki tud jobban németül? Debrecenben kiderült
Ki tud jobban németül? Debrecenben kiderült
Az egyetem főépületében rendezték a felső tagozatos diákok versenyét.
Kislányt tettek a babamentő inkubátorba Debrecenben
Kislányt tettek a babamentő inkubátorba Debrecenben
Az újszülött a Kenézy Janka nevet kapta.
A néma gyilkosról a Debreceni Egyetemen
A néma gyilkosról a Debreceni Egyetemen
A program célja továbbra is az élethosszig tartó tanulás.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Elkezdődött az idei pollenszezon
Elkezdődött az idei pollenszezon
Rossz hír az allergiásoknak.
Hirdetés
Hirdetés
Választás: már 29 pártot vettek nyilvántartásba
Választás: már 29 pártot vettek nyilvántartásba
A szervezetek folyamatosan juttatják el kérelmeiket a bizottsághoz.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
A szakoktatók szerint van mit csiszolni az új KRESZ-en
A szakoktatók szerint van mit csiszolni az új KRESZ-en
Úgy látják, szigorúbb feltételeket lehetne szabni az e-rollerek használatánál.
Hirdetés
Hirdetés
Gazdaság
Rezsistop: érkeznek a gázszámlák
Előfordulhat, hogy a csekkek torlódnak.
Lekapcsolnák a debreceni Zöld Őrszemet
Több ponton módosítaná a költségvetés-tervezetet a Civil Fórum és elégedetlenek a környezeti jelzőrendszerrel.
Kiszámolták a Debrecenben eladó panellakások átlagárát
A panelek népszerűségének oka a téglaépítésű lakásokhoz képest az árelőnyük.
Fejlesztések a lakótelepektől a Nagyerdőig
A debreceni alpolgármester arról is beszélt, mennyivel támogatják a sportklubokat.
Püspökladány több utcájában is aszfaltoznak
Eredményes volt a közbeszerzés.
Épülhetnek ideiglenes szállások a déli ipari parkban
Ha kész a gyár, azokat el kell bontani – így a debreceni önkormányzat.
Hirdetés
Hirdetés
Támogatott tartalom
Télűző mulatság a busókkal Hajdúszoboszlón
Télűző mulatság a busókkal Hajdúszoboszlón
Tűzgyújtás, tűzzsonglőrök, kiszebábégetés.
A BioTechUSA és a Docler Holding vezérei új vállalkozást indítottak
A BioTechUSA és a Docler Holding vezérei új vállalkozást indítottak
A digitális környezet egyik legnagyobb kihívása ma annak bizonyítása, hogy egy online tartalom valódi
Kétszáz éves a fürdőkultúra Debrecenben
Kétszáz éves a fürdőkultúra Debrecenben
Az évforduló alkalmából az Aquaticum 200 napos jubileumi programsorozatot indít.
Tűz, hús, szenvedély – a Mirage steakvilága
Tűz, hús, szenvedély – a Mirage steakvilága
Van egy hely Hajdúszoboszlón, ahol a steak nem egy fogás az étlapon, hanem élmény.