Batterietechnik US-Forscher entwickeln Li-Ion-Akku zum Aufsprühen

Selbst ein Bierkrug eignet sich als Untergrund für den Li-Ion-Akku zum Aufsprühen
Selbst ein Bierkrug eignet sich als Untergrund für den Li-Ion-Akku zum Aufsprühen

Forscher an der Rice University in Houston haben einen Lithium-Ionen-Akku entwickelt, der sich auf praktisch jeder Oberfläche lackieren lässt – auch auf einen Bierkrug. Die Stromversorgung besteht aus aufgesprühten Schichten, die jeweils die Komponenten eines herkömmlichen Akkus darstellen.

Der Akku besteht aus fünf Schichten – zwei Anschlüssen, einer Kathode, einer Anode und einem Polymer-Separator in der Mitte. Projektleiterin Neelam Singh verbrachte viele Stunden damit, die Farben zu formulieren, zu mischen und zu testen. Am Ende wurden diese Schichten per Airbrush-Technik auf Badfließen, einem flexiblen Polymer, Glas, Edelstahl und sogar einen Bierkrug aufgebracht, um zu sehen, ob sich diese verschiedenen Materialien als Träger eignen.

In einem ersten Versuch wurden neun Badfließen parallelgeschaltet. Mit vollgeladenem Akku konnten einige LEDs um die sechs Stunden leuchten, wobei der Akkus konstant 2,4 V lieferte.

Dieser handgefertigte Akku ist in seiner Kapazität bemerkenswert konsistent, wie die Forscher anmerken, innerhalb von ±10 Prozent des Zielwerts. Auch nach 60 Lade/Entlade-Zyklen war nur ein sehr geringer Rückgang der Kapazität zu beobachten.

»Das bedeutet, dass Akkus nun viel flexibler als bisher designt und integriert werden können«, glaubt Pulickel Ajayan, Materialwissenschaftler an der Rice Universität, in dessen Labor dieser Prototyp entstand. Neelam Singh meint, die Batterien seien leicht mit einer kleinen Solarzelle zu laden. Sie sieht auch die Möglichkeit, einen solchen auflackierten Akku mit vor kurzem vorgestellten lackierbaren Solarzellen zu einem Energy-Harvesting-System zu kombinieren. »Spritzlackierung ist bereits ein industrieller Prozess, so wäre es sehr einfach, dies in die Industrie zu integrieren«, ist Singh überzeugt.