Akkus zum Aufsprühen

Lithium-Ionen-Akkus versorgen den Großteil unserer tragbaren Elektrogeräte. Sie finden sich in Handys, MP3-Playern und Digital-Kameras. Einer Forschergruppe ist es nun erstmalig gelungen, eine aufsprühbare Variante der wiederaufladbaren Stromspeicher zu entwickeln. In der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Scientific Reports berichten sie darüber. Prinzipiell könne die aus fünf feinen Schichten bestehende, spezielle Farbe auf jeder Oberfläche aufgebracht werden. Daher ließe sich jener neuartige Akkumulator leicht mit Solarzellen verbinden und in Tassen oder flexible Gegenstände einbauen. Ansonsten seien sie mit normalen Lithium-Ionen-Akkus vergleichbar.

Genau wie herkömmliche Akkus besteht auch das neue Modell aus fünf Schichten. In der Mitte befindet sich eine Trennschicht, zum Beispiel aus einem Kunststoff-Siliziumdioxid-Gemisch. Sie trennt die zweite und dritte Schicht aus verschiedenen Lithiumverbindungen, welche als positive oder negative Elektroden dienen. In ihnen wird die Ladung gespeichert. Die Unter- und Oberseite des Akkus ist jeweils mit einer Kollektorschicht aus Aluminium oder Kupfer versehen. Dort wird die freigesetzte Spannung gesammelt, um beispielsweise an ein Notebook oder ein anderes Gerät abgegeben zu werden.

Bei dem Sprüh-Akku hingegen sei die untere Kollektorschicht aus Nanokarbonröhrchen und weiteren Bestandteilen. Die Oberseite bestehe aus einem gewöhnlichen, elektrisch leitenden Kupferlack. Der bedeutendste Unterschied stelle jedoch die Anpassung der konventionellen Akku-Schichten dar, sodass sie in Flüssigkeit lösbar seien. Anschließend könne man sie mit dem industriell weit verbreiteten Verfahren des Sprühbeschichtens auftragen. Dazu müsse die zu beschichtende Oberfläche 120 Grad Celsius heiß sein. Nach dem Tränken des Schichtstapels in einer Elektrolytlösung und dem Abdichten mit einer Plastikfolie sei der Akku weniger als einen Millimeter dünn.

 

  • Singh, Neelam, Charudatta Galande, Andrea Miranda, Akshay Mathkar, Wei Gao, Arava Leela Mohana Reddy, Alexandru Vlad & Pulickel M. Ajayan, 2012: Paintable Battery. In: Scientific Reports, Ausgabe 2(481). DOI: 10.1038/srep00481

  • Foto: Singh, Neelam, Charudatta Galande, Andrea Miranda, Akshay Mathkar, Wei Gao, Arava Leela Mohana Reddy, Alexandru Vlad & Pulickel M. Ajayan, 2012: Figure 3: Characterization of spray painted Li-ion cells. Aus: Paintable Battery. In: Scientific Reports, Ausgabe 2(481). DOI: 10.1038/srep00481

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Eingeordnet unter Energie, Nanotechnologie, Wissen(schaft)

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