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.

További híreink
Kósa Lajos vajon bizalmat kap ismét elnökként?
Kósa Lajos vajon bizalmat kap ismét elnökként?
A debreceni politikusnak két kihívója lesz.
Már nem Rácz Róbert a főispán
Már nem Rácz Róbert a főispán
Főigazgató gyakorolja a főispáni jogköröket Hajdú-Biharban.
Baleset Debrecenben – terelőútvonalon a buszok
Baleset Debrecenben – terelőútvonalon a buszok
A rendőrségi helyszínelés ideje alatt a 14-es és a 14Y-os autóbuszok kerülnek.
Debreceni alelnök a fürdőszövetségben
Debreceni alelnök a fürdőszövetségben
Tisztújító közgyűlést tartottak.
Parkolás a debreceni utcában: csak lovaskocsival
Parkolás a debreceni utcában: csak lovaskocsival
Sárgulási menetet tartanak a végzős egyetemisták.
Sporttörténeti séta Debrecen belvárosában
Sporttörténeti séta Debrecen belvárosában
Fontos az olimpiai eszme terjesztése.
Debreceni ajánlat a TISZA számára
Debreceni ajánlat a TISZA számára
A Civil Fórum megjelölte az együttműködés lehetséges irányait.
Baleset a debreceni gyárépítésen
Baleset a debreceni gyárépítésen
Az Eve Power építési területén sérült meg egy munkás.
Nyolcmilliárdból épül a debreceni közlekedési folyosó
Nyolcmilliárdból épül a debreceni közlekedési folyosó
A józsai elkerülőre az új kormánytól várják a forrás biztosítását.
Megunta a debreceni gyerekek focizását
Megunta a debreceni gyerekek focizását
Kezében egy légpuskával közölte, hogy elege van.
Futókörök napja Debrecenben is
Futókörök napja Debrecenben is
A részvétel ingyenes.
Leugrott a vonatról egy hajdúhadházi férfi
Leugrott a vonatról egy hajdúhadházi férfi
Konfliktusba keveredett a jegyvizsgálóval – vádat emeltek ellene.
Elhunyt Debrecen neves professzora
Elhunyt Debrecen neves professzora
1988 óta volt a debreceni magyar irodalomtörténeti képzés nagyra becsült oktatója
Új korszak a debreceni érsebészeti ellátásban
Új korszak a debreceni érsebészeti ellátásban
Elvégezték az első sürgősségi stentgraft-beültetést.
Extrém katasztrófahelyzetben bizonyítottak a debreceniek
Extrém katasztrófahelyzetben bizonyítottak a debreceniek
Katasztrófa- és honvédorvosi versenyt rendeztek.
Megvédte bajnoki címét a Debreceni Egyetem
Megvédte bajnoki címét a Debreceni Egyetem
A III. HÖOK Kispályás Focikupát Budapesten rendezték.
A jövő műanyagai a Debreceni Egyetemen
A jövő műanyagai a Debreceni Egyetemen
A polimerek ma már életünk minden területét átszövik.
Innovatív terápiák a debreceni kongresszuson
Innovatív terápiák a debreceni kongresszuson
A legújabb kezelésekről is tanácskoztak.
Munkába állt az új rektori vezetés Debrecenben
Munkába állt az új rektori vezetés Debrecenben
Eldőlt az új kancellár személye is.
Fotókon a debreceni sportmajális
Fotókon a debreceni sportmajális
Jóval többről volt szó, mint sportról.
Új orvosigazgatókat neveztek ki Debrecenben
Új orvosigazgatókat neveztek ki Debrecenben
A kinevezések célja a szakterület további fejlesztése.
Együttműködést kötöttek a gyógyszeripar jövőjéért Debrecenben
Együttműködést kötöttek a gyógyszeripar jövőjéért Debrecenben
A partnerség célja a kutatás-fejlesztés erősítése is.
Harminchat nemzet ételeit kóstolhatták Debrecenben
Harminchat nemzet ételeit kóstolhatták Debrecenben
Az egyetem rendezvényére minden eddiginél többen látogattak ki.
Hirdetés
Hirdetés
Kósa Lajos vajon bizalmat kap ismét elnökként?
Kósa Lajos vajon bizalmat kap ismét elnökként?
A debreceni politikusnak két kihívója lesz.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Debreceni szezonbúcsú hazai pályán
Debreceni szezonbúcsú hazai pályán
Az utolsó meccset vívja a DEAC.
Baleset Debrecenben – terelőútvonalon a buszok
Baleset Debrecenben – terelőútvonalon a buszok
A rendőrségi helyszínelés ideje alatt a 14-es és a 14Y-os autóbuszok kerülnek.
Orbán Viktor: Elkészült a leltár
Orbán Viktor: Elkészült a leltár
A leköszönt miniszterelnök kormánya szociákis intézkedéseit sorolta.
Debreceni alelnök a fürdőszövetségben
Debreceni alelnök a fürdőszövetségben
Tisztújító közgyűlést tartottak.
Gazdaság
Távozott a NAV elnöke
A helyére még nevezték ki az új vezetőt.
CBD-olaj: csak EU-engedéllyel forgalmazható
A jelenleg kapható termékekre vonatkozó jóváhagyás nem történt meg.
Fogytán a stratégiai dízeltartalék
A benzinnel is hasonló a helyzet.
Sokadik nekifutás a Tiszafüred–Debrecen kerékpárútnak
A tervezés ügyében ez a közbeszerzés lesz a végső?
Célegyenesben a CATL debreceni beruházása
Megkezdődött az akkumulátormodulok összeszerelése egy új gyárépületben.
Kármán: senki sem kaphat 120 ezernél kevesebb nyugdíjat
Nyugdíjemelést adnak a havi 120 és 140 ezer forint közötti nyugdíjjal rendelkezőknek is.
Támogatott tartalom
Limitált jubileumi bérletek és gyűjthető élmények
Limitált jubileumi bérletek és gyűjthető élmények
Így fedezhető fel a fürdőkultúra 200 napja Debrecenben.
Nyitott vasárnap a Tuba Tanyán
Nyitott vasárnap a Tuba Tanyán
Egy nap, amikor a múlt újra életre kel.
Debrecenben is tudják a jó koktél titkát
Debrecenben is tudják a jó koktél titkát
A Koktél Műhelyben színvonalas italokkal várja a kisebb-nagyobb társaságokat Kinczler András.
GROHE: a stílus, az innováció és a fenntarthatóság úttörője
GROHE: a stílus, az innováció és a fenntarthatóság úttörője
A Grohe exkluzív színkollekciója elérhető a Gulyás Tüzépen.
Hirdetés