Lithium-Ionen-Akkus zum aufsprühen

Lithium-Ionen-Akkus

Lithium-Ionen-Akkus bestehen aus mehreren Lagen, die in einem Gehäuse fixiert sind. Chemikern der Rice University im texanischen Houston ist es nun gelungen, diese Einzelkomponenten in haftend-flüssiger Form herzustellen. Somit können Kupferfolie, Anode, Elektrolyt und Kathode mit Hilfe einer handelsüblichen Sprühpistole schichtweise auf nahezu jede beliebige Oberfläche aufgetragen werden. Die sogenannte „Spray Battery“ ermöglicht dadurch konkret an den jeweiligen Nutzungszweck angepasstes Batteriedesign.

In einem Testlauf sprühten die Wissenschaftler der Rice University ihre „Spray Battery“ einfach auf Badezimmerfliesen, eine kleine Solarzelle diente als Stromquelle. Mit diesem Setup konnten sie genug Energie erzeugen und speichern, um den aus Leuchtdioden gebildeten Namen der Rice-Universität für ganze sechs Stunden lang zu beleuchten. Eigenen Angaben zufolge lieferte der Sprühakku dabei dauerhaft etwa 2,4 Volt und verlor in weiteren Experimenten auch nach 60 Ladezyklen nur rund zwei Prozent seiner Kapazität. Die neue entwickelte Technik wurde bereits zum Patent angemeldet und soll künftig auch für Außeneinsätze optimiert werden.

Die Anwendungsmöglichkeiten der Sprühakkus sind vielfältig: Da sich die Schichten bereits im jetzigen Stadium auf verschiedensten Materialien wie Glas, rostfreiem Edelstahl oder einem Bierkrug problemlos auftragen lassen, könnten Produktdesigner die Batteriespeicher der Zukunft sehr viel individueller gestalten. Die Wissenschaftler selbst sprechen diesbezüglich sogar von einem „Paradigmenwechsel“.

Vielversprechend erscheint auch die Kombination mit einer anderen innovativen Technologie, die Forscher der University of Notre Dame im US-Bundesstaat Indiana entwickelten. Die von ihnen hergestellten Solarzellen sind streichbar und könnten somit beispielsweise an Gebäudemauern Sonnenenergie nutzbar machen. Die Solarpaste ist günstig in der Herstellung und beinhaltet sogenannte „Quantum Dots“, stromerzeugende Nanopartikel aus Titanoxid, die mit Cadmiumsulfid oder Cadmiumselenid umhüllt werden, um den Stromfluss zu optimieren.

Matthias Schaffer

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