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

További híreink
Ruszin-Szendi: Debrecenben lesz min javítani
Ruszin-Szendi: Debrecenben lesz min javítani
„Hazajöttem” – fogalmazott a miniszter.
Algoritmusokkal az aszály ellen
Algoritmusokkal az aszály ellen
Négy évtized kísérleti adataiból fejlesztenek gazdákat segítő rendszert a Debreceni Egyetemen.
Koronavírus: emelkedés Debrecenben
Koronavírus: emelkedés Debrecenben
Ismét megvizsgálták a szennyvizet.
Debrecen megtalálta a 24. testvérét is
Debrecen megtalálta a 24. testvérét is
A testvérvárosi szerződés határozatlan időtartamra szól.
Elalvó teherautó-sofőr okozott halálos balesetet Debrecennél
Elalvó teherautó-sofőr okozott halálos balesetet Debrecennél
A bíróság döntése jogerős és végrehajtható.
OktóBeer az Aquaticumban
OktóBeer az Aquaticumban
Ráérős őszi termálozás és sörös különlegességek Debrecenben.
Több mint 500 új otthon egy helyen, Debrecenben
Több mint 500 új otthon egy helyen, Debrecenben
Ingyenes újotthon-kiállítás október 10-én.
Német multi nyit üzletet Debrecenben
Német multi nyit üzletet Debrecenben
Változó kereskedelmi kínálat a déli városrészben.
Baj van a debreceni levegő minőségével
Baj van a debreceni levegő minőségével
A déli szél javíthat a helyzeten.
Sikkasztás: megúszhatja a debreceni fodrász
Sikkasztás: megúszhatja a debreceni fodrász
Felfüggesztették a büntetőeljárást.
Algoritmusokkal az aszály ellen
Algoritmusokkal az aszály ellen
Négy évtized kísérleti adataiból fejlesztenek gazdákat segítő rendszert a Debreceni Egyetemen.
Nincsenek jó bőrben az egyetemistáink
Nincsenek jó bőrben az egyetemistáink
Debrecenben sürgetett országos szintű választ az ELTE szakpszichológusa.
Szilágyi Nikolettet visszacsábította Debrecen
Szilágyi Nikolettet visszacsábította Debrecen
A tornász éppen világbajnokságra készül, de még nagyobb álmai vannak.
Jubilánsait ünnepelte a TTK
Jubilánsait ünnepelte a TTK
Köztük számos egykori tanár és oktató máig tevékeny részt vállal a kar oktató- és kutatómunkájában.
Bizalomról és felelősségről tanácskoztak a Debreceni Egyetemen
Bizalomról és felelősségről tanácskoztak a Debreceni Egyetemen
Compliance Konferencia: a megfelelés jövője gyakorlati nézőpontból.
Szegény debreceniek pályázhatnak ösztöndíjra
Szegény debreceniek pályázhatnak ösztöndíjra
A pályázati kiírás 2026. október 5-től elérhető.
Elutasították a Debreceni Egyetem keresetét
Elutasították a Debreceni Egyetem keresetét
Hat magyar egyetem fordult az Európai Unió Törvényszékéhez.
Gyógypedagógusoknak indul új mesterszak Debrecenben
Gyógypedagógusoknak indul új mesterszak Debrecenben
Komplex szemléletet nyújt a hallgatóknak.
Megújul az ikonikus debreceni mozaikkép
Megújul az ikonikus debreceni mozaikkép
A műszaki kar más képzőművészeti alkotásait is restaurálják.
Hirdetés
Hirdetés
Kiemelt híreink
Tiszacsegén visszafelé száll az örökség
A fiú színpadra lépett és filmet készített, az apa újra írni kezdett.
Közel egymilliárd forint jutott 1411 hajdú-bihari szervezetnek
Közülük 47-en kaptak kétmilliónál többet.
Elalvó teherautó-sofőr okozott halálos balesetet Debrecennél
A bíróság döntése jogerős és végrehajtható.
Elér-e Hosszúpályi jajkiáltása a minisztériumba?
Juhokat téptek szét a kóbor kutyák, a lakosok már gyerekeiket féltik.
Biztonságukat féltik a nagymacsiak
Vendégmunkások bolygatták fel a falu életét.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hajdú-Bihar
Ruszin-Szendi: Debrecenben lesz min javítani
„Hazajöttem” – fogalmazott a miniszter.
Algoritmusokkal az aszály ellen
Négy évtized kísérleti adataiból fejlesztenek gazdákat segítő rendszert a Debreceni Egyetemen.
Koronavírus: emelkedés Debrecenben
Ismét megvizsgálták a szennyvizet.
Debrecen megtalálta a 24. testvérét is
A testvérvárosi szerződés határozatlan időtartamra szól.
OktóBeer az Aquaticumban
Ráérős őszi termálozás és sörös különlegességek Debrecenben.