Nanopartikel-Tinte macht Stoff zur Batterie

Forscher an der kalifornischen Stanford University haben Stromspeicher aus Papier und Stoff gefertigt. Die Akkus und Superkondensatoren entstehen dadurch, dass das jeweilige Material in eine spezielle Tinte mit geeigneten Nanopartikeln getaucht wird. Besonders die neuere Entwicklung der leitenden „eTextilien“ hat den Forschern zufolge großes Anwendungspotenzial. Denn das Material ist sehr robust.

„Wir haben alle möglichen Materialien entwickelt, um Batterieleistungen zu revolutionieren“, sagt Yi Cui, Assistenzprofessor für Materialwissenschaften und -ingenieurswesen in Stanford. Die aktuelle Entwicklung schreibt er einem völlig neuen Denken in Sachen Stromspeicherung zu.

T-Shirt lädt iPod

Eine Vision sind beispielsweise Akku-T-Shirts. Mit einer Energiedichte von 20 Wattstunden pro Kilogramm könne ein Stück Stoff mit dem Gewicht eines T-Shirts bis zu dreimal so viel Strom speichern wie eine Handy-Batterie. Dadurch könnte der Träger unterwegs diverse Elektronik-Gadgets wie einen iPod oder eben das Mobiltelefon auflauden. „Das Ganze kann auch dehnbar sein und auf mehr als die doppelte Länge gestreckt werden“, betont Liangbing Hu, Leiter der eTextil-Forschung. Auch das Waschen würden die Stromspeichertextilien problemlos überstehen.

Die eTextilien könnten auch zur Energieversorgung tragbarer Gesundheitsmonitoring-Systeme oder von Gewand mit eingebauten Displays genutzt werden. Das US-Militär prüfe den Einsatz von Energiespeichertextilien als Möglichkeit, am Gewicht zusätzlich mitgeführter Akkus zu sparen, heißt es aus Stanford. Obwohl den Forschern zufolge die Akku-Textilien klare Vorteile gegenüber den etwas früher entwickelten Papierbatterien haben, orten sie auch für letztere großes Anwendungspotenzial beispielsweise in Energiespeicher-Tapeten.

Nanopartikel als Schlüssel

Den Schlüssel zu Textilbatterien und Papierakkus bilden Nanostrukturen, die durch Eintauchen in eine spezielle Tinte und anschließendes Trocknen entstehen. In der Tinte sind entweder bestimmte Oxidpartikel wie Lithiumkobaltoxid oder aber leitende Kohlenstoffnanoröhren enthalten, je nachdem, ob Stoff oder Papier behandelt wird.

Freilich sind die US-Forscher nicht die einzigen, die an innovativen Stromspeichern arbeiten. So hat erst vor knapp zwei Wochen das Imperial College London ein Projekt vorgestellt, das Karosserieteile zum Akku für Hybridautos machen soll. Forscher an der Universität Uppsala wiederum setzen auf Algen, um besonders umweltfreundliche Papierbatterien zu realisieren (pressetext berichtete: http://www.pressetext.com/news/090911004/).