Legyen a civishir.hu az első számú forrás!
A Google új funkciója segítségével te döntheted el, melyik lap híreit láthatod legelöl. Kattints a beállításhoz.
Beállítom
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

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 civódó magyaroktól óvott Papp László
A civódó magyaroktól óvott Papp László
Ahol a hősöket nem felejtik, mindig lesznek újak – emlékeztetett Debrecen polgármestere.
Varga Zoltán üzent a DK születésnapján
Varga Zoltán üzent a DK születésnapján
Arról írt, büszke azokra, akik az elmúlt években a támadások ellenére is következetesen vállalták politikai meggyőződésüket.
Ittas sofőr rohant kerítésnek Debrecenben
Ittas sofőr rohant kerítésnek Debrecenben
Az eset 2025 telén törént – most zárták le a nyomozást.
Fórum 2.: szűkíteni a Csapó utcát?!
Fórum 2.: szűkíteni a Csapó utcát?!
A Dexium sumákol, így mások nyilatkozataiból áll össze, hogy valami nem stimmel a debreceni nagyberuházás körül.
Debrecenben koszorúzott a köztársasági elnök
Debrecenben koszorúzott a köztársasági elnök
Az egyetemnél járt Baka András.
Napokig tartó sávlezárás a Mikepércsi úton
Napokig tartó sávlezárás a Mikepércsi úton
Fejlesztés kezdődik Debreceni déli városrészében.
Ami tudni kell a Debreceni Köztemető rendjéről
Ami tudni kell a Debreceni Köztemető rendjéről
Mindenszentek napján, november 1-jén a látogatók gépjárművel nem hajthatnak be.
A DKV halottak napi üzemre vált
A DKV halottak napi üzemre vált
Több autóbusz és trolibusz egyedi, sűrített menetrend szerint közlekedik Debrecenben.
Téli munkákra vár ajánlatokat a Déli Gazdasági Övezet
Téli munkákra vár ajánlatokat a Déli Gazdasági Övezet
Hóeltakarításra és síktalanításra keresnek kivitelezőt Debrecenben.
Debrecenben koszorúzott a köztársasági elnök
Debrecenben koszorúzott a köztársasági elnök
Az egyetemnél járt Baka András.
Elhunyt az orvos, akinek gyógyulásáért sokan adakoztak
Elhunyt az orvos, akinek gyógyulásáért sokan adakoztak
A debreceni szakorvos családja körében hunyt el.
Három debreceni is állami kitüntetést kapott
Három debreceni is állami kitüntetést kapott
Átadták az október 23-ai nemzeti ünnep alkalmából adományozott állami kitüntetéseket.
Új automaták a debreceni daganat-diagnosztikában
Új automaták a debreceni daganat-diagnosztikában
A legkorszerűbb technológiát képviselik.
Debrecen forradalmi napjait idézik fel az egyetemen
Debrecen forradalmi napjait idézik fel az egyetemen
Filmvetítés, színházi emlékműsor és nyilvános podcast-beszélgetés is lesz.
Debrecenben évente 80 szemgolyót mentenek meg
Debrecenben évente 80 szemgolyót mentenek meg
Világszínvonalú a szemdaganat-kezelés az egyetemen.
Welcome to Debrecen – beilleszkedési segítség külföldieknek
Welcome to Debrecen – beilleszkedési segítség külföldieknek
Egyre több a külföldi hallgató a Debreceni Egyetemen.
Egyetem tér: a legfontosabb kérdésekben megállapodtak
Egyetem tér: a legfontosabb kérdésekben megállapodtak
A Debreceni Egyetemen abban bíznak, hogy 2027 tavaszán megkezdődhetnek a munkálatok.
A budapesti Mártonffy Máté Debrecenben kapott szárnyakat
A budapesti Mártonffy Máté Debrecenben kapott szárnyakat
Megszenvedett az alkalmazkodással, de ma már szereti a várost.
Nyílt napok a debreceni gyakorlóiskolákban
Nyílt napok a debreceni gyakorlóiskolákban
Három intézménybe várják a diákokat és a szülőket.
Köszöni Lengyelország a debreceni ellátást
Köszöni Lengyelország a debreceni ellátást
A buszbaleset után öt beteget hoztak Debrecenbe.
Rózsaszín séta Debrecenben az életért
Rózsaszín séta Debrecenben az életért
Összefogás az emlőrák ellen.
Hirdetés
Hirdetés
Kiemelt híreink
Rossz bizonyítványt kaptak Hajdú-Bihar útjai
A Magyar Közút megyei hálózatának több mint fele a legrosszabb burkolatállapot-kategóriába került.
Fórum 2.: szűkíteni a Csapó utcát?!
A Dexium sumákol, így mások nyilatkozataiból áll össze, hogy valami nem stimmel a debreceni nagyberuházás körül.
Kereskedelmi központ épül a debreceni diszkó helyén
Már bontják a Sámsoni úti Panziót.
Robbanás Hajdúhadházon: áldozat is van
A tűz átterjedt a szomszédos családi házra is.
Három debreceni is állami kitüntetést kapott
Átadták az október 23-ai nemzeti ünnep alkalmából adományozott állami kitüntetéseket.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hajdú-Bihar
A civódó magyaroktól óvott Papp László
Ahol a hősöket nem felejtik, mindig lesznek újak – emlékeztetett Debrecen polgármestere.
Varga Zoltán üzent a DK születésnapján
Arról írt, büszke azokra, akik az elmúlt években a támadások ellenére is következetesen vállalták politikai meggyőződésüket.
Ittas sofőr rohant kerítésnek Debrecenben
Az eset 2025 telén törént – most zárták le a nyomozást.
Debrecenben koszorúzott a köztársasági elnök
Az egyetemnél járt Baka András.
Hirdetés
Hirdetés