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
Hirdetés
Hirdetés
További híreink
Karambol Debrecen és Bánk között
Karambol Debrecen és Bánk között
A Panoráma út közelében ütközött össze két jármű.
Gyerekek rajzait díjazták a Debreceni Egyetemen
Gyerekek rajzait díjazták a Debreceni Egyetemen
Mit jelent nekik a tudomány? - ezt kellett megmutatniuk.
Ellenzéki elutasítás a hitközségeknek
Ellenzéki elutasítás a hitközségeknek
A tervezett zsidó idősotthon ügyében akadt nézeteltérés; a DVSC és ingatlaneladások is szóba kerültek a közgyűlésen.
Elhagyta az igazolványát a debreceni betörő
Elhagyta az igazolványát a debreceni betörő
Nem volt nehéz dolguk a rendőröknek.
Mindenki megszavazta az új színházigazgató megbízását
Mindenki megszavazta az új színházigazgató megbízását
Debrecen polgármestere szerint Vadász Dániel a megfelelő szakember a Csokonai Nemzeti Színház élére.
Jól jár a Csinibaba és a Nagyerdei Víztorony is
Jól jár a Csinibaba és a Nagyerdei Víztorony is
A menekültbefogadó állomás tíz éve bezárt, „lassan” eljött az ideje a Sámsoni úti lazításnak.
Régi adósságát törleszti Debrecen
Régi adósságát törleszti Debrecen
Sok autó futóművét próbára tévő út újul meg.
Pályázat: síktalanítás, hóeltakarítás
Pályázat: síktalanítás, hóeltakarítás
A Debreceni Ipari Centrum Kft. ajánlattételi felhívása.
Egy hajdúböszörményi eladta azt, ami nem az övé
Egy hajdúböszörményi eladta azt, ami nem az övé
A debreceni ügyészség vádat emelt ellene.
Hajdú-Bihar közlekedése a közgyűlés előtt
Hajdú-Bihar közlekedése a közgyűlés előtt
Út, vasút, kerékpárút és buszhálózat: a teljes közlekedési rendszer átalakul.
Autók ütköztek Debrecen közelében
Autók ütköztek Debrecen közelében
Egy önkéntes tűzoltó áramtalanította a járműveket.
Gyerekek rajzait díjazták a Debreceni Egyetemen
Gyerekek rajzait díjazták a Debreceni Egyetemen
Mit jelent nekik a tudomány? - ezt kellett megmutatniuk.
Sipos Adrián és Palasics Kristóf Debrecenbe „igazolt”
Sipos Adrián és Palasics Kristóf Debrecenbe „igazolt”
A Debreceni Egyetemen sportmentor program működik.
A Debreceni Egyetem segíti Bihart a felzárkóztatásban
A Debreceni Egyetem segíti Bihart a felzárkóztatásban
A térség kihasználatlan iparterületeinek hasznosításról egyeztettek.
Új vezetők a debreceni bizottság élén
Új vezetők a debreceni bizottság élén
A klinikai központ elnökétől vették át kinevezésüket.
Példaadó szakembereit díjazta Debrecen
Példaadó szakembereit díjazta Debrecen
„Felelősségvállalásuk és elköteleződésük Debrecen nagyszerűségéhez és elsőségéhez járul hozzá.”
5,5 milliárdból korszerűsítették az egyetem két épületét
5,5 milliárdból korszerűsítették az egyetem két épületét
Akár 30-60 százalékos energiamegtakarítás is elérhető – közölte a debreceni kancellár.
A külföldiek megmutatták magukat Debrecenben
A külföldiek megmutatták magukat Debrecenben
A sokszínűséget ünnepelték.
Frissíteni a tanárok és óvodapedagógusok tudását
Frissíteni a tanárok és óvodapedagógusok tudását
Ez a Debreceni Egyetem célja a megújuló pedagógusképzéssel.
Ilyen robot hazánkban csak Debrecenben van!
Ilyen robot hazánkban csak Debrecenben van!
Óriási segítség a daganatos betegek kezelésében.
Kitüntető címet kapott a debreceni professzor
Kitüntető címet kapott a debreceni professzor
Szabadfalvi József a Magyar Tudományos Akadémia levelező tagjává vált.
Robottechnológia a daganatos betegek kezelésében
Robottechnológia a daganatos betegek kezelésében
Az országban elsőként Debrecenben vezették be.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Orbán: lesz 14. havi nyugdíj
Orbán: lesz 14. havi nyugdíj
A részleteket még nem dolgozták ki.
Hirdetés
Hirdetés
Karambol Debrecen és Bánk között
Karambol Debrecen és Bánk között
A Panoráma út közelében ütközött össze két jármű.
Hirdetés
Hirdetés
Átadták a felújított bárándi sportpályát
Átadták a felújított bárándi sportpályát
A Versenyképes járások program keretében valósult meg a beruházás.
Gazdaság
Több mint fémilliárdra büntették a Használtatautó.hu-t
Az oldal piaci részesedése 70 százalékos volt a vizsgált időszakban.
Meghosszabbítják és kiterjesztik az árrésstopot
A marha fehérpecsenye és a felsál is az új termékek között.
Pályázat: síktalanítás, hóeltakarítás
A Debreceni Ipari Centrum Kft. ajánlattételi felhívása.
Újabb áremelkedés jön a benzinkutakon
Megint a dízelesek járnak rosszabbul.
Támogatott tartalom
Emlékparkot avattak Hajdúszoboszlón
Emlékparkot avattak Hajdúszoboszlón
Az emlékülésen a hévizek atyjára emlékeztek.
Találd meg a jövőd a Debreceni Szakképzési Centrumnál!
Találd meg a jövőd a Debreceni Szakképzési Centrumnál!
Válassz technikumot vagy szakképző iskolát – tanulj szakmát, építs jövőt!
Tízmillió forint és teljes brandépítés vár a streetwear-úttörőkre
Tízmillió forint és teljes brandépítés vár a streetwear-úttörőkre
A sneaker ma már nem csupán cipő, hanem kultúra.
Hirdetés
Hirdetés