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
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
Fakidőlés, tűz és balesetek Hajdú-Biharban
Fakidőlés, tűz és balesetek Hajdú-Biharban
Egy embert kórházba szállítottak.
Papp László: az erőszaknak nincs helye
Papp László: az erőszaknak nincs helye
Debrecen polgármestere a közösségi oldalon reagált a január 30-i eseményekre.
Magyar: baltával támadtak a TISZA önkénteseire Debrecenben
Magyar: baltával támadtak a TISZA önkénteseire Debrecenben
A lakótelepre nyolc rendőr érkezett – írta a párt elnöke.
Autók ütköztek Debrecenben
Autók ütköztek Debrecenben
Tűzoltók, mentők a helyszínen.
Újabb mérföldkő a Debreceni Egyetem életében
Újabb mérföldkő a Debreceni Egyetem életében
A GE HealthCare-rel 2017 óta dolgoznak együtt.
MTM: nem csak kiállítóépület lesz Debrecenben
MTM: nem csak kiállítóépület lesz Debrecenben
Ezúttal a gyűjteményi központról szóló tervpályázatban hirdettek nyertest.
Villamossal ütközött egy autó Debrecenben
Villamossal ütközött egy autó Debrecenben
A Vásáry István utcánál történt a baleset.
Ingyenes debreceni parkolás: határidők közelednek
Ingyenes debreceni parkolás: határidők közelednek
Sokan még nem éltek a lehetőséggel.
Megkezdődött az óvodai beiratkozás Debrecenben
Megkezdődött az óvodai beiratkozás Debrecenben
A városban 33 önkormányzati óvoda működik.
Újabb mérföldkő a Debreceni Egyetem életében
Újabb mérföldkő a Debreceni Egyetem életében
A GE HealthCare-rel 2017 óta dolgoznak együtt.
Piacképes diplomát kínál a debreceni jogi kar
Piacképes diplomát kínál a debreceni jogi kar
Számos pozícióban biztos elhelyezkedést jelent a diploma.
Kínában tüntették ki a debreceni intézet igazgatóját
Kínában tüntették ki a debreceni intézet igazgatóját
Nagyszerű híd vagyunk Magyarország és Kína – mondta.
Minőségi gyógyszerészképzés a Debreceni Egyetemen
Minőségi gyógyszerészképzés a Debreceni Egyetemen
Modern laborok, biztos szakmai jövő.
Jubileumot ünnepel a debreceni könyvtár
Jubileumot ünnepel a debreceni könyvtár
A 25 év alatt igazi tudásközponttá vált.
Szintet ugrott a debreceni könnyűzenészképzés
Szintet ugrott a debreceni könnyűzenészképzés
Mesterképzést indítanak szeptembertől.
Egyre több a tanár szakos hallgató Debrecenben
Egyre több a tanár szakos hallgató Debrecenben
Az egyetem számos intézménnyel együttműködik.
Piacképes tudást kínál a debreceni kar
Piacképes tudást kínál a debreceni kar
Ideális választás azoknak, akik kiszámítható karrierre vágynak.
Ne csak álmodozz, válj mérnökké Debrecenben!
Ne csak álmodozz, válj mérnökké Debrecenben!
A Műszaki Karon végzett mérnököket versenyképes fizetéssel várják a vállalatok.
Bővítenék a Pósa utcai fogászatot
Bővítenék a Pósa utcai fogászatot
A Debreceni Egyetem adná a pénzt.
Új korszak kezdődik a debreceni klinikán
Új korszak kezdődik a debreceni klinikán
Bevezették a digitális EKG alkalmazását.
Egymilliárd forintos projektbe kezd az egyetem
Egymilliárd forintos projektbe kezd az egyetem
Épülhet a műszaki bázis Debrecenben.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Ismert énekest indít a TISZA Borsodban
Ismert énekest indít a TISZA Borsodban
Tállai András ellenfele lesz.
Hirdetés
Hirdetés
Fakidőlés, tűz és balesetek Hajdú-Biharban
Fakidőlés, tűz és balesetek Hajdú-Biharban
Egy embert kórházba szállítottak.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Gazdaság
MTM: nem csak kiállítóépület lesz Debrecenben
Ezúttal a gyűjteményi központról szóló tervpályázatban hirdettek nyertest.
Tetemes összegű bírságot kapott az eMAG
Jogsértő, tisztességtelen kereskedelmi gyakorlatot folytatott a cég.
Sokmilliárdos feladvány Debrecennek
Húzd meg, ereszd meg a szolidaritási hozzájárulás körül.
Hamarosan lejárnak a tavalyi éves autópálya-matricák
Figyelmeztet a Magyar Közút Nonprofit Zrt.
Támogatott tartalom
Az EVE Energy európai bázisa Debrecenben épül
Az EVE Energy európai bázisa Debrecenben épül
Globális iparági mérce az akkumulátorgyártásban. (X)
Új vezető a Richter debreceni telephelyének élén
Új vezető a Richter debreceni telephelyének élén
A szakember több mint 20 év ipari és gyógyszeripari tapasztalattal rendelkezik.
Pályázatot hirdet az Aquaticum Debrecen Kft.
Pályázatot hirdet az Aquaticum Debrecen Kft.
A mechanikus karbantartó műhelyt kell felszerelni.
Év eleji gyógyulás Hajdúszoboszlón
Év eleji gyógyulás Hajdúszoboszlón
Kedvezmények várják a törzsvendégeket a Hungarospa Gyógyfürdőben.