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
Ezreket vonzott az első debreceni jégvirágkarnevál
Ezreket vonzott az első debreceni jégvirágkarnevál
A Szent Anna utcától indult a felvonulás.
Félautomata defibrillátor a debreceni óvodában
Félautomata defibrillátor a debreceni óvodában
A dolgozók tudják, mit kell csinálni hirtelen szívhalál esetén.
Uralkodói elismerés a debreceni adjunktusnak
Uralkodói elismerés a debreceni adjunktusnak
A Koronarend lovagi fokozatot kapott.
Parkolót adnának el a Délibábnál
Parkolót adnának el a Délibábnál
A megszűnő helyeket pótolná a debreceni önkormányzat.
Országos razzia kezdődik
Országos razzia kezdődik
Az ittas sofőrök kiszűrése a cél.
Busz és autó ütközött Debrecenben
Busz és autó ütközött Debrecenben
A Kassai úton történt a baleset.
Nyílt nap leendő gyógyszerészeknek Debrecenben
Nyílt nap leendő gyógyszerészeknek Debrecenben
A képzésről és a munkalehetőségekről is lehet tájékozódni.
Így keltenék új életre a Vekerit
Így keltenék új életre a Vekerit
Acsádi-tó Debrecenben? Kanyargós Kondoros? Négy kisebb víz a Tócóvölgyben?
Fejes Tamás: mindenki bevéd valakit
Fejes Tamás: mindenki bevéd valakit
A Tankcsapda idén is meglátogatta a fogyatékkal élő gyerekek debreceni otthonát a DEKOM-mal.
Befejeződött a Határ út aszfaltozása
Befejeződött a Határ út aszfaltozása
Megújult az 1,6 kilométeres útszakasz Debrecenben.
Hármas karambol a Füredi úton
Hármas karambol a Füredi úton
A debreceni hivatásos tűzoltók egy járművet áramtalanítottak.
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.
A LED-es karácsony takarékos
A LED-es karácsony takarékos
A Debreceni Egyetem professzora szerint nem kell agggódni.
Műfüves pályát avattak Hajdúböszörményben
Műfüves pályát avattak Hajdúböszörményben
A Debreceni Egyetem sport és egészséges életmód iránti elhivatottságát hirdeti.
Disznóvágást is lehet tanulni felsőfokon Debrecenben
Disznóvágást is lehet tanulni felsőfokon Debrecenben
Az egyetem egyebek mellett a hazai gasztronómiai hagyományokat is ápolja
Debreceni a Magyar Nephrologiai Társaság új elnöke
Debreceni a Magyar Nephrologiai Társaság új elnöke
Kárpáti István egyetemi docens célja a hazai nefrológia szakmai presztízsének további erősítése.
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.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Éveken át vadászott gyerekekre az interneten
Éveken át vadászott gyerekekre az interneten
Rávette őket, hogy magukról pornográf felvételeket készítsenek.
Hirdetés
Hirdetés
Debrecen–Vác: máshol, máskor
Debrecen–Vác: máshol, máskor
A két csapat megegyezett.
Hirdetés
Hirdetés
Ezreket vonzott az első debreceni jégvirágkarnevál
Ezreket vonzott az első debreceni jégvirágkarnevál
A Szent Anna utcától indult a felvonulás.
Hirdetés
Hirdetés
Gazdaság
Parkolót adnának el a Délibábnál
A megszűnő helyeket pótolná a debreceni önkormányzat.
Látványos változás jöhet az Egyetem téren
Jobb helyen lehet a park egy másik vagyonkezelőnél.
MÁV: csökkennek a jegyárak
Anyagi segítség a családoknak - írják.
Lázár János Hajdúszoboszlón: négysávosítás 2029-re
Borongós hangulatúnak írta le a Putyinnál tett látogatást a miniszter.
Játszóteret alakítanának ki Tiszacsegén
Szelfipont, járdaépítés, és a zöldterület rendezése is napirenden.
Lakossági energiatároló program indul
A napelemmel rendelkező családoknak.
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