Hauchdünne Kunststoffschicht steigert Ladekapazität auf neuen Rekordwert – Stromversorgung für intelligente Pakete und Textilien

Algenfaser

Uppsala (Schweden) - Nicht nur an leistungsstarken Lithium-Akkus auch an kleinen und günstigen Stromspeichern für mobile Anwendungen arbeiten Forscher weltweit. Auf der Basis von Algenfasern erzielten schwedische Wissenschaftler nun einen neuen Laderekord für dünne Papier-Kunststoff-Batterien. Wie sie in der Fachzeitschrift "Nano Letters" berichten, könnten diese flexiblen Stromspeicher sehr günstig produziert und ohne eine große Umweltbelastung recycelt werden.

"Unsere Ergebnisse zeigen die bislang höchsten Ladekapazitäten für eine Polymer-Papier-Batterie", schreiben Gustav Nyström und seine Kollegen von der Universität Uppsala. So kann der erste Prototyp mit 600 Milliampere pro Quadratzentimeter innerhalb von nur elf Sekunden aufgeladen werden. Eine Kapazität von gut 30 Milliamperestunden reicht für die Stromversorgung von kleinen Chips in intelligenten Paketen und Sensoren aus. Und selbst nach 100 Ladezyklen nahm die Ladekapazität nur um geringe sechs Prozent ab.

Aufgebaut ist der kleine Akku aus feinen Zellulosefasern, die die Forscher aus Meeresalgen gewonnen haben. Diese Fasern beschichteten sie mit einer nur 50 Millionstel Millimeter dünnen Schicht aus dem Kunststoff Polypyrrol. Dieses Polymer gehört zu der noch jungen Klasse der elektrisch leitfähigen Polymere. Als Elektrolyt genügt der Batterie salzhaltiges Wasser.

Noch sind diese Papier-Akkus nicht reif für eine Serienproduktion. Neben noch höheren Ladekapazitäten wollen die Forscher die Stabilität dieser einfachen Stromspeicher erhöhen. Gelingt es, locken dünne Akkus, die sich aus günstigen Materialien herstellen lassen und auch nach dem Wegwerfen nicht als Sondermüll behandelt werden müssten.