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

Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
További híreink
Debreceni bűz: még nincs meg a forrás
Debreceni bűz: még nincs meg a forrás
Továbbra is vizsgálják, mi okozta az októberben a város több pontján érzékelt bűzt.
„Elázott” Hajdú-Bihar
„Elázott” Hajdú-Bihar
Rövid idő alatt érkezett sok eső.
Rablás lett a debreceni italozás vége
Rablás lett a debreceni italozás vége
Jogerős ítélet született az ügyben.
Tárkányi: 1,7 milliárdot adunk vissza Debrecennek
Tárkányi: 1,7 milliárdot adunk vissza Debrecennek
Csökkentik a szolidaritási hozzájárulás összegét – írja a képviselő.
Országszerte károkat okozott az eső és a szél
Országszerte károkat okozott az eső és a szél
Sok helyen kidőlt fák akadályozzák a közlekedést.
Karambol a Mikepércsin: két autó ütközött
Karambol a Mikepércsin: két autó ütközött
Forgalmi akadályra kell számítanai a debreceni kivezetőn.
A debreceni színházigazgató korrigál
A debreceni színházigazgató korrigál
Vadász Dániel pontosított: ő kezdeményezte a távozását.
A koronavírus még mindig itt van velünk Debrecenben
A koronavírus még mindig itt van velünk Debrecenben
Az örökítőanyag koncentrációja a mérsékelt tartományban van.
A Homokkertből érkezik Debrecen karácsonyfája
A Homokkertből érkezik Debrecen karácsonyfája
A belvárosban már november 21-én felkapcsolják a fényeket.
Új hűtőrendszert kaphat a Debreceni Jégcsarnok
Új hűtőrendszert kaphat a Debreceni Jégcsarnok
A munkálatok 2027. április 21-én kezdődnének.
Megnyílt a Debreceni Egyetem kínai AI-intézete
Megnyílt a Debreceni Egyetem kínai AI-intézete
Közös kutatásokról állapodtak meg.
Világszínvonalú elismerés a Debreceni Egyetem épületének
Világszínvonalú elismerés a Debreceni Egyetem épületének
Árokszállási Ronald munkásságát a grafikai tervezés és az épített tér kapcsolatának újragondolása jellemzi.
Világbajnok lett a Debreceni Egyetem hallgatója
Világbajnok lett a Debreceni Egyetem hallgatója
Három éremmel térhet haza Suba Sára.
Egykori tanszékvezetőjét gyászolja a Debreceni Egyetem
Egykori tanszékvezetőjét gyászolja a Debreceni Egyetem
Beke Dezsőné tanárok generációit oktatta.
Lilába öltöztetnek épületeket Debrecenben
Lilába öltöztetnek épületeket Debrecenben
Magyarországon évente mintegy 7–8000 koraszülött jön világra, ami az összes újszülött 8–9 százalékát jelenti.
Nagy tudású debrecenieket díjaztak
Nagy tudású debrecenieket díjaztak
Idén 50 éves az MTA Debreceni Területi Bizottsága.
Együttműködés a Debreceni Egyetem és a jegybank között
Együttműködés a Debreceni Egyetem és a jegybank között
Ösztöndíjprogramba vonták be az intézményt.
A DEHÖK-öt is díjazta a debreceni önkormányzat
A DEHÖK-öt is díjazta a debreceni önkormányzat
Az egyetemi közösség a környezettudatos szemlélet formálásán dolgozik.
Már lehet jelentkezni a debreceni űrszakemberképzésre
Már lehet jelentkezni a debreceni űrszakemberképzésre
A hallgatók az űrutazás egészségügyi és élettani kockázataival is megismerkedhetnek.
Aranyérmes kutatók találkoztak a Debreceni Egyetemen
Aranyérmes kutatók találkoztak a Debreceni Egyetemen
A díj 1989-es alapítása óta 84 debreceni kötődésű hallgató kapott Pro Scientia Aranyérmet.
Adjunktusát gyászolja a Debreceni Egyetem
Adjunktusát gyászolja a Debreceni Egyetem
Fazekas István 54 éves volt.
Hirdetés
Hirdetés
Kiemelt híreink
Mészáros Norbert, aki dunántúliból vált debreceni ikonná
Nem szerette a városokat, de Debrecenben megtalálta a helyét.
Hotel és apartmanház várja új gazdáját Hajdúszoboszlón
Csaknem kétmilliárdba kerül a két ingatlan.
Víg mozi, lehangoló valóság: senki földje Debrecen szívében
Ugyan takarítottak a környéken, de még bőven akadna tennivaló.
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hajdú-Bihar
Debreceni bűz: még nincs meg a forrás
Továbbra is vizsgálják, mi okozta az októberben a város több pontján érzékelt bűzt.
„Elázott” Hajdú-Bihar
Rövid idő alatt érkezett sok eső.
Rablás lett a debreceni italozás vége
Jogerős ítélet született az ügyben.
Hirdetés
Hirdetés