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

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
További híreink
Polgármesteri hivatal: Magyar Péter nem mondott igazat
Polgármesteri hivatal: Magyar Péter nem mondott igazat
A debreceni Semcorp-gyár szennyezése a téma.
Debreceni Fidesz: Papp László nem felelős
Debreceni Fidesz: Papp László nem felelős
Kiállnak a polgármester mellett.
Több mint százmillióért megvették a „Don-kanyart”
Több mint százmillióért megvették a „Don-kanyart”
Ténylegesen krimibe illő az évtizedek óta pusztuló egykori debreceni vendéglátóhely története?
Búcsúztatják az Apolló mozi nagytermét
Búcsúztatják az Apolló mozi nagytermét
Minden idők leghosszabb vetítéssorozata indul el Debrecenben - írják.
Magyar Péter: a debreceni polgármesternek távoznia kell
Magyar Péter: a debreceni polgármesternek távoznia kell
Szerinte a polgármesternek pontos tudomása volt az óriási szennyezésekről.
Autók ütköztek a Kassai úton
Autók ütköztek a Kassai úton
Torlódásra kell számítani a debreceni kereszteződésnél.
Vármegyék helyett újra megyék jönnek
Vármegyék helyett újra megyék jönnek
A főispán elnevezést a kormánymegbízott váltja fel.
Debreceni polgármester: nem mondok le
Debreceni polgármester: nem mondok le
Papp László visszautasítja a TISZA Párt debreceni képviselőinek állításait.
Új vezérigazgató a HUNÉP Zrt-nél
Új vezérigazgató a HUNÉP Zrt-nél
Az új vezetés célja a stabil működés, a szakmai folytonosság és a változó ügyfélelvárásokhoz való alkalmazkodás.
Gajdos Pappról: egy bocsánatkérésre se tellett tőle
Gajdos Pappról: egy bocsánatkérésre se tellett tőle
A debreceni polgármesternek ez az első és a legkevesebb, amit meg kellett volna tennie - írja a miniszter.
Pikniket tart a Zöld Őrszem
Pikniket tart a Zöld Őrszem
A Vezér utcai víztározónál, Debrecenben.
Új vezetők a Debreceni Egyetemen
Új vezetők a Debreceni Egyetemen
A kinevezések öt évre szólnak.
Új vezetők a Debreceni Egyetemen
Új vezetők a Debreceni Egyetemen
A kinevezések öt évre szólnak.
Az Aranybikából diákszállót csinálnának
Az Aranybikából diákszállót csinálnának
A debreceni főtér ikonikus épülete az állam tulajdonába kerül.
Új dékán a debreceni orvostudományi karon
Új dékán a debreceni orvostudományi karon
Mátyus Lászlót Németh Norbert váltotta.
Harminc debreceni egészségügyist ismertek el
Harminc debreceni egészségügyist ismertek el
Átadták a klinikai főorvosi címeket is.
Egyetem tér: a többség árnyékos parkot szeretne
Egyetem tér: a többség árnyékos parkot szeretne
A debreceniek fontosnak tartják a felújítást.
Gyógy- és fűszernövénykertet avattak Debrecenben
Gyógy- és fűszernövénykertet avattak Debrecenben
A látogatók részéről fokozott érdeklődés tapasztalható a gyógy- és ehető növények iránt.
Új elnökhelyettes a debreceni klinikai központban
Új elnökhelyettes a debreceni klinikai központban
Illés Árpád átvette megbízását.
Megújultak a virágágyások a debreceni Egyetem téren
Megújultak a virágágyások a debreceni Egyetem téren
A felsőoktatási intézmény kérdőívét több mint 7500-an töltötték ki.
Hirdetés
Polgármesteri hivatal: Magyar Péter nem mondott igazat
Polgármesteri hivatal: Magyar Péter nem mondott igazat
A debreceni Semcorp-gyár szennyezése a téma.
Hirdetés
Hirdetés
Debreceni Fidesz: Papp László nem felelős
Debreceni Fidesz: Papp László nem felelős
Kiállnak a polgármester mellett.
Több mint százmillióért megvették a „Don-kanyart”
Több mint százmillióért megvették a „Don-kanyart”
Ténylegesen krimibe illő az évtizedek óta pusztuló egykori debreceni vendéglátóhely története?
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Búcsúztatják az Apolló mozi nagytermét
Búcsúztatják az Apolló mozi nagytermét
Minden idők leghosszabb vetítéssorozata indul el Debrecenben - írják.
Korszerűbb utak és biztonságosabb közlekedés Polgáron
Korszerűbb utak és biztonságosabb közlekedés Polgáron
Az új támogatási forma beruházásai egyszerre javítják a közlekedést és a közszolgáltatások színvonalát.
Nem állnak meg az útépítéseknél Földesen
Nem állnak meg az útépítéseknél Földesen
A település több fejlesztést is a lakosság mindennapjainak szolgálatába állít.
A rendőrök nyerték a hajdúhadházi autós üldözést
A rendőrök nyerték a hajdúhadházi autós üldözést
A bíróság elrendelte a letartóztatását.
Gazdaság
Új vezérigazgató a HUNÉP Zrt-nél
Az új vezetés célja a stabil működés, a szakmai folytonosság és a változó ügyfélelvárásokhoz való alkalmazkodás.
Papp László: a Semcorp költözzön el!
A tevékenysége nemkívánatos Debrecenben – így a polgármester.
Fidesz: előre szólunk, ebből baj lesz
Csak a gazdaság fejlődését segítő költségvetést hajlandók támogatni.
A tökéletes terasz a megfelelő burkolattal kezdődik
A Gulyás Tüzépen segítünk megtalálni a megfelelő választást.
Amit a debreceni fémszennyezésről tudni lehet
A kínai Semcorpnál leállt a szeparátorfólia-előállítás; a környezetvédelmi hatóság szerint a jelenlegi gyártási technológia talajkárosító.
Utak minden irányban: Püspökladány fejlesztéseket remél
Hat utcában dolgoznak jelenleg, és a megmaradó források akár újabb építkezéseket is lehetővé tehetnek.
Támogatott tartalom
Felnézek Fesztivál: megtelik a főtér reménnyel
Felnézek Fesztivál: megtelik a főtér reménnyel
Ahol a zene és a hit erejének segítségével közösségre találunk Debrecenben.
Ingatlanértékesítőt keres az OTP Csoport
Ingatlanértékesítőt keres az OTP Csoport
Debrecenbe, Kürtös utcai irodájába keresi munkatársát az ingatlanközvetítő hálózat.
Csillagvonattal ünnepli 144. születésnapját a Zsuzsi
Csillagvonattal ünnepli 144. születésnapját a Zsuzsi
Különleges esti programok várják az egész családot júliusban.
A DV Parking Kft. pályázata
A DV Parking Kft. pályázata
Beszerzési hirdetmény: útburkolati jelek felfestőjét keresik.