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

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
Hirdetés
Hirdetés
További híreink
Pallagi svindlire figyelmeztettek
Sürgősségi előterjesztés a debreceni közgyűlésen.
Fókuszban a mesterséges intelligencia a debreceni fórumon
Fókuszban a mesterséges intelligencia a debreceni fórumon
A jövő kompetenciáiról tanácskoztak.
Debreceni Egyetem: tovább emelkedett a jelentkezők száma
Debreceni Egyetem: tovább emelkedett a jelentkezők száma
Népszerű a felsőoktatási intézmény.
Megrongáltak egy csapórudat Debrecenben
Megrongáltak egy csapórudat Debrecenben
Szemtanúkat keres a rendőrség.
Nagy baleset a debreceni Mikepércsi úton
Nagy baleset a debreceni Mikepércsi úton
Az egyik autó a tetején állt meg.
Debreceni albérletében kapták el a nigériai dílert
Debreceni albérletében kapták el a nigériai dílert
Nemcsak árulta, hanem fogyasztotta is a tiltott szert.
Újabb 550 méter újul meg Debrecenben
Újabb 550 méter újul meg Debrecenben
Több mint 140 millió forintból.
Csokonai síremlékét is rendbe teszik
Csokonai síremlékét is rendbe teszik
Aszfaltozás helyett térkövezik a debreceni Halastó utcát.
Tilalmat rendeltek el Hajdú-Biharban
Tilalmat rendeltek el Hajdú-Biharban
A hatóság kéri a lakosságot, hogy fokozottan ügyeljenek
Eltávolították az oroszok koszorúját Debrecenben
Eltávolították az oroszok koszorúját Debrecenben
Az önkormányzat határozottan elítéli a cselekedetet.
Gondoláék a kormányhivatalt és a CATL-t ostorozzák
Gondoláék a kormányhivatalt és a CATL-t ostorozzák
A debreceni környezetiellenőrző-rendszerrel sincsenek kibékülve.
Hazahozták Debrecenbe az első magyar űrnövényeket
Hazahozták Debrecenbe az első magyar űrnövényeket
Az egyetem kutatói Kapu Tibortól vették át tudományos munkájuk kísérleti anyagait.
Richter Anna-díjat nyert két debreceni kutató
Richter Anna-díjat nyert két debreceni kutató
Bombicz Mariann és Görögh Panna gyógyszerész kategóriában nyűgözte le a zsűrit a női egészség holisztikus megközelítésével.
Hazahozták Debrecenbe az első magyar űrnövényeket
Hazahozták Debrecenbe az első magyar űrnövényeket
Az egyetem kutatói Kapu Tibortól vették át tudományos munkájuk kísérleti anyagait.
Áttörés a debreceni emlősebészetben
Áttörés a debreceni emlősebészetben
Az új technika forradalmasítja a tumorok azonosítását.
Apartmanokat alakítanának ki az egyetemi épületben
Apartmanokat alakítanának ki az egyetemi épületben
A nem Debrecenben élő oktatóknak kedveznének.
A Debreceni Egyetem is beszáll a bunyóba
A Debreceni Egyetem is beszáll a bunyóba
19 ország 243 sportolója vesz részt a 2026-os Bocskain.
Megidézték a márciusi ifjak bátorságát Debrecenben
Megidézték a márciusi ifjak bátorságát Debrecenben
A szabadság nem magától értetődő - hangzott el.
Az életvégi méltóságról Debrecenben
Az életvégi méltóságról Debrecenben
Kutatási eredményt mutattak be.
Így zajlik Debrecenben a matematika „mumustalanítása”
Így zajlik Debrecenben a matematika „mumustalanítása”
Az egyetem óvodájában kiemelt figyelmet fordítanak a tehetséggondozásra.
Újraválasztották a debreceni elnököt
Újraválasztották a debreceni elnököt
Ismét bizalmat szavaztak neki.
Egyetemisták is segítettek Bodaszőlőn
Egyetemisták is segítettek Bodaszőlőn
A DEKOM sokadik alkalommal vitt adományokat a zártkertek lakóinak.
A Debreceni Egyetem az építőipart is megreformálhatja
A Debreceni Egyetem az építőipart is megreformálhatja
Az egyetem mérnökei vákuumpaneleket fejlesztettek ki.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Kerékpárút épülhet Hortobágy és Tiszafüred között
Kerékpárút épülhet Hortobágy és Tiszafüred között
A projekt előkészítése előrehaladott állapotban van.
Hirdetés
Hirdetés
Pallagi svindlire figyelmeztettek
Sürgősségi előterjesztés a debreceni közgyűlésen.
Fókuszban a mesterséges intelligencia a debreceni fórumon
Fókuszban a mesterséges intelligencia a debreceni fórumon
A jövő kompetenciáiról tanácskoztak.
Debreceni Egyetem: tovább emelkedett a jelentkezők száma
Debreceni Egyetem: tovább emelkedett a jelentkezők száma
Népszerű a felsőoktatási intézmény.
Gazdaság
Zsáka tovább építi az útjait
A község önerős beruházásokat is vállal, de a nagyobb fejlesztésekhez külső forrásra is szükség lesz.
Pályázatok után érkeznek a munkagépek Furtára
A falu úgy fejleszt, hogy közben ragaszkodik a takarékos gazdálkodáshoz és a hitelmentes működéshez.
Bakonszeg szűk mozgástérrel tervez
Az önkormányzat takarékos gazdálkodással, társulásokra építve és pályázati forrásokban bízva működteti a falut.
Gondoláék a kormányhivatalt és a CATL-t ostorozzák
A debreceni környezetiellenőrző-rendszerrel sincsenek kibékülve.
Hirdetés
Hirdetés
Támogatott tartalom
Karbantartókat keres a Debreceni Hőszolgáltató Zrt.
Karbantartókat keres a Debreceni Hőszolgáltató Zrt.
157 hőközpont műszerész és villanyszerelő munkáinak elvégzésére írtak ki pályázatot
A Sensirion elnyerte az Investment Impact Award 2026 díjat
A Sensirion elnyerte az Investment Impact Award 2026 díjat
Az ünnepélyes díjátadóját március 10-én rendezték Cannes-ban.
Hazai és nemzetközi nagyvállalatok kínálnak ígéretes karriert
Hazai és nemzetközi nagyvállalatok kínálnak ígéretes karriert
Országosan várják azokat, akik komolyan gondolják a karrierjüket.