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Science
01/28/2020

Forscher entwickeln weichen, dehnbaren Akku aus Plastik

Wissenschaftler der Stanford University haben einen Akku entwickelt, der völlig neue Einsatzmöglichkeiten verspricht.

von Martin Stepanek

Auf der Suche nach dem heiligen Akku-Gral haben sich Forscher wieder einmal etwas neues einfallen lassen. An der Stanford University haben sie eine neuartige Batterie entwickelt, die sich durch ihr weiches Material biegen und dehnen lässt. Dabei setzen die Wissenschaftler auf Plastik als Elektrolyt, das im Vergleich zu herkömmlichen Materialien weniger leicht in Flammen aufgehen kann. Die Bauart würde völlig neue Anwendungen ermöglichen, etwa bei tragbarer Elektronik oder auch in Kleidung.

Es ist nicht das erste Mal, das Kunststoffpolymere bei Akkus zum Einsatz kommen. Die Forscher entschieden sich aber gegen eine geleartige Konsistenz, um die Brandgefahr zu minimieren und auch ein Ausrinnen des Elektrolyts zu verunmöglichen. Trotz der festeren Konsistenz kann mit dem Material Energie gespeichert und auch wieder abgegeben werden. Der Akku selbst präsentiert sich als äußerst flexibel und kann gedehnt, zusammengedrückt aber auch gedreht werden.

Akku fürs Armband

Mit diesen Eigenschaften sei die Batterie prädestiniert für Wearables oder in Kleidung verbaute Elektronik, sind die Wissenschaftler überzeugt. "Derzeitige Akkus sind starr und unelastisch, was das Tragen von Elektronik nicht sehr komfortabel macht bzw. das Design entsprechend einschränkt", erklärt Entwickler Zhenan Bao. So würden aktuell nur kleine Akkus eingesetzt, die im täglichen Gebrauch beim Tragen etwa einer Uhr nicht stören.

Der biegbare Polymer-Akku könnte völlig neue Einsatzmöglichkeiten erlauben. So könnte dieser etwa in Uhren-Armbändern verbaut sein. Die Smartwatch selber könnte einen beträchtlichen Teil der benötigten Energiespeicherung aus dem Gehäuse auslagern - was dünnere Uhrendesigns oder auch längere Akkulaufzeiten im Gesamten verspricht. Aber auch für Messgeräte, die Patienten den ganzen Tag an ihrem Körper tragen müssen, oder Kleidung mit elektronischen Komponenten könnte die neuartige Batterie verwendet werden.

Energiedichte als Problem

Wo viel Licht, da auch viel Schatten. Der Knackpunkt ist aktuell die Kapazität. Denn bei der Energiedichte schafft der Akku derzeit gerade einmal die Hälfte einer Lithium-Ionen-Batterie. Alle Angaben beziehen sich auf den jetzt vorgestellten Prototypen, der gerade einmal Fingernagel-groß ist. In Zukunft wolle man aber größere Prototypen entwickeln, die mit ihrer flexiblen Fläche die Kapazitätsnachteile je nach Anwendungsbereich wettmachen können.