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

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
Hirdetés
További híreink
A debreceni javítóintézet is rendőri felügyelet alá került
A debreceni javítóintézet is rendőri felügyelet alá került
„A rendőrök már ott állnak az intézmények kapujában” – mondta Gulyás Gergely.
Campus: Armin van Buuren érkezik
Campus: Armin van Buuren érkezik
Holland szupersztár a debreceni Nagyerdőn.
Pekár Imrére emlékeztek Debrecenben
Pekár Imrére emlékeztek Debrecenben
A mindennapi kenyerünk alapját adó liszttel ért el kiemelkedő eredményt.
Egy debreceni pedagógus is kiérdemelt 2,5 milliót
Egy debreceni pedagógus is kiérdemelt 2,5 milliót
A Rátz Tanár Úr Életműdíj rangois elismerés.
Zajlik a levegőminőség-mérő műszerek kalibrálása Debrecenben
Zajlik a levegőminőség-mérő műszerek kalibrálása Debrecenben
Ez a hitelességet és a helyiek védelmét szolgálja – közölte az önkormányzat.
Elítélték az állapotos szeretőjét felgyújtó férfit
Elítélték az állapotos szeretőjét felgyújtó férfit
A drámai események egy balmazújvárosi lakóházban zajlottak le.
Újabb debreceni panelházak újulhatnak meg
Újabb debreceni panelházak újulhatnak meg
Tizennégy pályázat nyert támogatást.
Debreceni ösztöndíjasokat köszöntöttek
Debreceni ösztöndíjasokat köszöntöttek
Tizenhárom hallgató nyerte el.
Berendezéseket cserélnének a Balmazújvárosi úton
Berendezéseket cserélnének a Balmazújvárosi úton
Műszakilag elavultak a meglévők. A Debreceni Vízmű Zrt. pályázata.
Új vizek felé tart Debrecen
Új vizek felé tart Debrecen
Megvan a Civaqua 2-ről szóló támogatói szerződés.
Új célok a debreceni gyógyszeripari klaszternél
Új célok a debreceni gyógyszeripari klaszternél
Az elnökséget újraválasztották.
Pekár Imrére emlékeztek Debrecenben
Pekár Imrére emlékeztek Debrecenben
A mindennapi kenyerünk alapját adó liszttel ért el kiemelkedő eredményt.
Egy debreceni pedagógus is kiérdemelt 2,5 milliót
Egy debreceni pedagógus is kiérdemelt 2,5 milliót
A Rátz Tanár Úr Életműdíj rangois elismerés.
Debreceni ösztöndíjasokat köszöntöttek
Debreceni ösztöndíjasokat köszöntöttek
Tizenhárom hallgató nyerte el.
Kitüntették a debreceni belgyógyászt
Kitüntették a debreceni belgyógyászt
Ehhez a díjhoz kimagasló szakmai tevékenység szükséges.
Orvosok tettek esküt Debrecenben
Orvosok tettek esküt Debrecenben
Ötvenkilencen vették át diplomájukat.
Hópihe és Marcipán a gyermekklinikán
Hópihe és Marcipán a gyermekklinikán
A DEKOM Mikulása Debrecenben.
Spanyolországban álltak helyt a debreceni egyetemisták
Spanyolországban álltak helyt a debreceni egyetemisták
Nemzetközi csapatokban kellett dolgozniuk.
Szabadjára engedték a fantáziát Debrecenben
Szabadjára engedték a fantáziát Debrecenben
A hídtervezés egyik legfontosabb része a méretezés.
Hétmilliós támogatás a Debreceni Gyermekklinikának
Hétmilliós támogatás a Debreceni Gyermekklinikának
A pénz több fejlesztéshez is hozzájárul.
A színháznak és az egyetemnek is jobb együtt
A színháznak és az egyetemnek is jobb együtt
Újabb intézményi szövetség Debrecenben.
Új röntgengépek a debreceni betegellátásban
Új röntgengépek a debreceni betegellátásban
Pontosabb, biztonságosabb műtéti beavatkozásokat tesznek lehetővé.
Kivágta a rezet a Kossuth diákja
Kivágta a rezet a Kossuth diákja
A debreceni középiskolás rangos nemzetközi versenyen remekelt.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Simán kikaptak a magyarok a hollandoktól
Simán kikaptak a magyarok a hollandoktól
Így a hetedik helyen végeztek a világbajnokságon.
Hirdetés
Hirdetés
Krasznahorkai László átvette a Nobel-díjat
Krasznahorkai László átvette a Nobel-díjat
A díjat látnoki erejű életművéért kapta - hangzott el.
Hirdetés
Hirdetés
Elgázolt egy embert a vonat Téglásnál
Elgázolt egy embert a vonat Téglásnál
A szerelvényen mintegy hetvenen utaztak.
Hirdetés
Hirdetés
Gazdaság
Játszóteret alakítanának ki Tiszacsegén
Szelfipont, járdaépítés, és a zöldterület rendezése is napirenden.
Lakossági energiatároló program indul
A napelemmel rendelkező családoknak.
Berendezéseket cserélnének a Balmazújvárosi úton
Műszakilag elavultak a meglévők. A Debreceni Vízmű Zrt. pályázata.
Lesz elég hal a karácsonyi asztalra
Azt ígérik, a tavalyi áron.
A kormány 12,9 milliárddal kevesebbet szán Debrecenre
Módosították több állami beruházás finanszírozását.
Egyre több a megrendelés?
Így támogathatod a növekedést a cég pénzügyeiben.
Hirdetés
Hirdetés
Támogatott tartalom
A csendes technológia
A csendes technológia
Hogyan változtatják meg a modern fűtési rendszerek az akusztikus komfortot?
Fedezze fel Hajdúszoboszló adventi meglepetéseit!
Fedezze fel Hajdúszoboszló adventi meglepetéseit!
Szálláskedvezmények, gasztronómiai ajánlatok, családi és baráti kikapcsolódást kínáló programok.
Megvalósultak az infrastrukturális fejlesztések Görbeházán
Megvalósultak az infrastrukturális fejlesztések Görbeházán
Megújult közösségi terek és bővülő szolgáltatások a településen
Kihívást jelent az online marketing?
Kihívást jelent az online marketing?
Egy SEO ügynökség lehet a megoldás.
Hirdetés
Hirdetés