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
Hirdetés
További híreink
Máris új vezetője van a Szőlő utcai javítóintézetnek
Máris új vezetője van a Szőlő utcai javítóintézetnek
Nick János Debrecenben tanult, szabolcsi gyermekvédelmi központban dolgozott.
Reagált a debreceni képviselő: nincs tartozása
Reagált a debreceni képviselő: nincs tartozása
Korbeák György közleményt adott ki.
Nélkülözők karácsonyát teszi szebbé a Dorkász
Nélkülözők karácsonyát teszi szebbé a Dorkász
1500 kék vödröt szeretnének átadni Debrecenben.
Száz magyar előadót jelentett be a Campus
Száz magyar előadót jelentett be a Campus
A 2026-os fesztivál július 22. és 26. között lesz a Nagyerdőn.
„Világbajnok” röntgengép állt szolgálatba Debrecenben
„Világbajnok” röntgengép állt szolgálatba Debrecenben
Jelentősen növeli a tüdőgyógyászati beavatkozások pontosságát,
A Vezér utca környékének ütőere épül
A Vezér utca környékének ütőere épül
Az új debreceni út biztonságosabb közlekedést és gyorsabb elérést tesz lehetővé.
Így közlekedhetünk Debrecenben az ünnepek alatt
Így közlekedhetünk Debrecenben az ünnepek alatt
Szilveszterkor éjszakai járatot indít a DKV.
Új éjszakai járatok indulnak Debrecenben
Új éjszakai járatok indulnak Debrecenben
Megállóhelyek elnevezései is változnak.
Országgyűlés: debreceni öngyilkossági kísérleteket emlegettek
Országgyűlés: debreceni öngyilkossági kísérleteket emlegettek
Pedofilvédő, gyerekbántalmazó szörnykormány - mondta az ellenzéki.
Debrecen kerékpárosbarát település címet kapott
Debrecen kerékpárosbarát település címet kapott
Tíz település érdemelte ki a címet.
Debreceni beruházók a Nagyállomáson?
Debreceni beruházók a Nagyállomáson?
A MÁV hamarosan megpróbálja értékesíteni a Piac utcai székházát; az ígéret az, hogy a befolyó pénzt helyi fejlesztésekre költik el.
Új professzorok a Debreceni Egyetemen
Új professzorok a Debreceni Egyetemen
Tizenhét oktató vette át kinevezését.
Száz magyar előadót jelentett be a Campus
Száz magyar előadót jelentett be a Campus
A 2026-os fesztivál július 22. és 26. között lesz a Nagyerdőn.
„Világbajnok” röntgengép állt szolgálatba Debrecenben
„Világbajnok” röntgengép állt szolgálatba Debrecenben
Jelentősen növeli a tüdőgyógyászati beavatkozások pontosságát,
Új professzorok a Debreceni Egyetemen
Új professzorok a Debreceni Egyetemen
Tizenhét oktató vette át kinevezését.
Gyermekekért fogtak össze a debreceni focisták
Gyermekekért fogtak össze a debreceni focisták
A klinikai központban jártak Szécsiék.
Piros Zsuzsanna a debreceni audiológiai központ élén
Piros Zsuzsanna a debreceni audiológiai központ élén
Kiemelt stratégiai feladatának tekinti az utánpótlás nevelését.
Központot neveztek el az egykori debreceni orvosról
Központot neveztek el az egykori debreceni orvosról
Szilvássy Juditnak állítottak emléket a Debreceni Egyetemen.
Kapu Tibor docens lett Debrecenben
Kapu Tibor docens lett Debrecenben
Diplomaosztót tartottak az egyetemen.
Uralkodói elismerés a debreceni adjunktusnak
Uralkodói elismerés a debreceni adjunktusnak
A Koronarend lovagi fokozatot kapott.
Nyílt nap leendő gyógyszerészeknek Debrecenben
Nyílt nap leendő gyógyszerészeknek Debrecenben
A képzésről és a munkalehetőségekről is lehet tájékozódni.
Fejes Tamás: mindenki bevéd valakit
Fejes Tamás: mindenki bevéd valakit
A Tankcsapda idén is meglátogatta a fogyatékkal élő gyerekek debreceni otthonát a DEKOM-mal.
Fiatalokat várnak a Böszörményi úti campusra
Fiatalokat várnak a Böszörményi úti campusra
Nyílt napot tart a Debreceni Egyetem.
Látványos változás jöhet az Egyetem téren
Látványos változás jöhet az Egyetem téren
Jobb helyen lehet a park egy másik vagyonkezelőnél.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
A Debrecen fél lábbal a Final Fourban
A Debrecen fél lábbal a Final Fourban
Négygólos előnnyel lehet idegenben gazdálkodni.
Hirdetés
Visszahívja az Auchan az egyik fűszerét
Visszahívja az Auchan az egyik fűszerét
A policiklusos aromás szénhidrogén vegyületek egyes csoportjai rákkeltő hatásúak.
Hirdetés
Hirdetés
A magyarok a száraz bort preferálják
A magyarok a száraz bort preferálják
Sört a felnőtt lakosság több mint fele fogyaszt.
Hirdetés
Hirdetés
Gazdaság
Újabb állami földekre lehet licitálni
Előnyben, akinek sok pénze van.
Infláció: Varga Mihály ezt jósolja
Az alapkamat maradt 6,5 százalék.
Sámsoni úti négysávosítás: itt az idő?
A Debreceni Törvényszék és az Alkotmánybíróság is elutasította a felperesi kereseteket, panaszokat.
Magyar gazdák tüntetnek Brüsszelben
Az eseményre minden uniós tagállamból érkeznek résztvevők, összesen csaknem 10 ezren.
Megoldódhat a parkolás a Szoboszlói úti iskolánál
Közlekedési beruházásokról jelentjük.
Hirdetés
Hirdetés
Támogatott tartalom
Berendezéseket cserélnének a Balmazújvárosi úton
Berendezéseket cserélnének a Balmazújvárosi úton
Műszakilag elavultak a meglévők. A Debreceni Vízmű Zrt. pályázata.
A csendes technológia
A csendes technológia
Hogyan változtatják meg a modern fűtési rendszerek az akusztikus komfortot?
Egyre több a megrendelés?
Egyre több a megrendelés?
Így támogathatod a növekedést a cég pénzügyeiben.
Fedezze fel Hajdúszoboszló adventi meglepetéseit!
Fedezze fel Hajdúszoboszló adventi meglepetéseit!
Szálláskedvezmények, gasztronómiai ajánlatok, családi és baráti kikapcsolódást kínáló programok.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés