Megkezdődött 2026. január 1-én a Debreceni Egyetem „Cink-levegő akkumulátorok a fenntartható jövőért” című kutatás-fejlesztési projektje, amely a 2025-1.2.1-HU-RIZONT-2025-00006 azonosítószámú támogatási szerződés keretében, összesen 399 998 597 Ft, az NKFI Alapból nyújtott, vissza nem térítendő támogatásból valósul meg.
Az elektrokémiai energiatárolási technológiák, különösen az akkumulátorok, meghatározó szerepet töltenek be az éghajlatváltozás mérséklésében, a megbízható energiaellátás biztosításában és a fenntartható fejlődés előmozdításában. A megújuló energiaforrások – például a nap- és szélenergia – hatékony hasznosításához, valamint az elektromobilitás további fejlődéséhez elengedhetetlen a nagy energiasűrűségű, hosszú élettartamú és környezetbarát energiatároló rendszerek fejlesztése.
E kihívásokra válaszul a projekt középpontjában a cink-levegő akkumulátorok állnak, amelyek nagy fajlagos energiájuk, biztonságos működésük, környezetbarát jellegük és alacsony költségük révén a jövő egyik ígéretes energiatároló megoldásai lehetnek. Az újratölthető cink-levegő akkumulátorok széles körű alkalmazását ugyanakkor jelenleg még számos műszaki és anyagtudományi kihívás akadályozza.
A Debreceni Egyetem kutatócsoportja az elmúlt években jelentős eredményeket ért el a környezetbarát cink-levegő cellák fejlesztése terén. A most induló projekt célja ezen eredmények továbbfejlesztése, különös tekintettel az akkumulátorok elektródáinak és szeparátor membránjainak fejlesztésére, valamint a teljesítmény javítására. A projekt keretében a kutatás a cink-levegő akkumulátorok kulcsfontosságú alkotóelemeinek fejlesztésére irányul. Ennek részeként védőréteget alakítanak ki a cink-anódon a reverzibilitás javítása érdekében, amely hozzájárul az akkumulátor élettartamának, valamint áram- és energiasűrűségének növeléséhez. A katód módosítása az elektrokémiai folyamatok hatékonyságának fokozását célozza, csökkentve a töltés–kisütési potenciálkülönbséget és javítva az újratölthető akkumulátorok élettartamát. A projekt során új típusú szeparátor membránok fejlesztése is megvalósul polimer és/vagy laminált szerkezetekből, amelyek atomi rétegleválasztással (ALD) készített ZnO, Al₂O₃ vagy TiO₂ nanorétegeket tartalmaznak. Mindezt kiegészítik az akkumulátor-elektródák és egyéb alkatrészek meghibásodási mechanizmusainak feltárására irányuló matematikai szimulációs modellek, amelyek hatékony támogatást nyújtanak az új anyagok és szerkezeti megoldások tervezéséhez.
A projekt megvalósításában résztvevő nemzetközi partnerek:
- Bio-Inspired Polymer Synthesis Lab, Polymer Research Center, Indian Institute of Science Education and Research, Kolkata, India
- Department of Physics, Faculty of Education, Ain Shams University, Kairó, Egyiptom
- Discrete Event Simulation Research Team, RIKEN Center for Computational Science, Saitama, Japán
- Pulsed Ultrafast Light in Solids (PULS) group, Laboratoire de physique des solides (LPS), University of Paris-Saclay, Franciaország
A projekt megvalósítása 2026. január 1. és 2028. december 31. között zajlik. Az elért eredmények várhatóan hozzájárulnak a fenntartható, biztonságos és hosszú élettartamú energiatároló rendszerek fejlesztéséhez, erősítve a Debreceni Egyetem szerepét a nemzetközi akkumulátorkutatási és innovációs térben. A projekt hazai forrásból, az NKFI Alap támogatásával valósul meg.
A projektről bővebb tájékoztatás kérhető Prof. Dr. Kéki Sándortól, a keki.sandor@science.unideb.hu email címen.
