Újratölthető cink-levegő akkumulátor nagy teljesítményű, környezetbarát prototípusát fejlesztették ki a Debreceni Egyetem Természettudományi és Technológiai Karának kutatói. Az új típusú energiatároló, cellulóz alapú, biológiailag lebomló anyagokat használ adalékanyagként és membránként. A fejlesztés már a kapacitás növelés fázisában tart, derült ki a Debreceni Egyetem cikkéből.

A lítium akkumulátorok hátrányai:

• a lítium bányászat környezeti teherrel járhat,
• kapacitásuk korlátozott,
• újrahasznosíthatóságuk körülményes,
• nehéz beilleszteni a körforgásos gazdaságba, ami a hosszú távú gazdasági és környezetvédelmi célokat mindenképp korlátozza. 

Ezeket a hátrányokat orvosolná a Debreceni Egyetem kutatóinak fejlesztése, amely a lítium más fémekkel történő kiváltására irányul.

Mit takar az új fejlesztés?:

A fejlesztésük során cinkanódot alkalmaznak. A cink-levegő akkumulátorok ennek is egy különleges válfajai, hiszen amellett, hogy cink az anód, a katódfolyamatnál a levegőből nyernek oxigént -magyarázta a kutatás alapját Nagy Tibor, a DE TTK Kémiai Intézet Alkalmazott Kémiai Tanszékének docense.

Előnyei az új fejlesztésnek:

• Nagy kapacitással rendelkezhet.
• Egy cinkanódot és aktív szénkatódot alkalmaznak, ami mindkettő nagyon olcsó alapanyag. 
• További előnye a rendszernek, hogy nem használnak katalizátort, ezáltal a prototípusban nincs nehézfém. 
• Az energiatárolás a katód-oldalon a levegőből kinyert oxigén segítségével valósul meg.
• 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 alkalmaznak. Ez azért jó, mert egyszerű és környezetbarát. Elektrolitként lúgot alkalmaznak, amit viszonylag könnyen lehet semlegesíteni. Mindössze egy adalék van, az úgynevezett karboximetilcellulóz, ami cellulóz-alapú polimer. Tehát természetes eredetű az a gyapjúköpeny is, ami a két elektródot elválasztja egymástól, és lehetővé teszi az elektromos munkát.

Összefoglalva, a rendszer könnyen előállítható, egyszerű, olcsó és könnyen újra hasznosítható, nincs benne problémás elem.

A kutatásban a DE TTK Alkalmazott Kémiai Tanszék munkatársai mellett a Szilárdtest Fizikai Tanszék szakemberei is részt vettek. 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.

A tanulmány, itt olvasható: 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X22002079