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Akku-Zukunft: extrem dünn und biegsam

Der Kosmetikkonzern Estée Lauder überraschte letztens Batterie-Experten mit einem Pflaster, das über kleine Stromstöße von einer hauchdünnen Batterie Augenfalten ausbügeln soll. Andere Einsatzmöglichkeiten von Akku-Streifen sind E-Paper, RFID-Tags und Smartcards.

Noch erreichen solche Akku-Streifen nicht die Energiedichte herkömmlicher Akkus. Aber die Entwicklung geht in die Richtung, nur wenige Mikrometer bis hundert Mikrometer dünne, biegsame und wiederaufladbare Batterien mit höherer Output- und Energiedichte zu entwickeln. Vor einigen Jahren wurde ein nur wenige Millimeter dünner Litium-Polymer-Akku vorgestellt, dessen Elektrolyt aus einem Gel bestand. Es fand sich dafür aber damals keine Anwendung.

Heute gibt es aber eine Reihe von Produkten, die auf hauchdünne Batterien oder Akkus angewiesen sind. Am naheliegendsten sind E-Paper, RFID-Tags und Smartcards. Aber als Estée Lauder seinen Augenfalten vorstellte, waren die Batterie-Experten baff. Denn während sie sich bisher darauf konzentriert haben, die Kapazitäten für Auto- und Notebook-Batterien hochzuschrauben, kam ihnen diese Anwendung doch etwas wie vom anderen Stern vor. Aber Postkarten mit elektronischen Grußbotschaften sind ja schließlich auch etwas "artfremd".

Es wird aber erwartet, dass die dünnen, biegsamen Akkus bald aus ihrer Nische und aus artfremden Anwendungen heraustreten werden.

E-Paper und RFID-Tags verlangen nicht viel Strom. Ein E-Paper braucht zum Beispiel nur Strom, wenn es neu beschrieben wird. Für ein Quadratmeter E-Paper-Inhalt sind pro Neubeschreibung nur 1 W nötig.

Eine Reihe von Unternehmen haben bereits angekündigt, dünne, biegsame Batterien zu vermarkten. Dazu gehören Power Paper aus Israel sowie NEC und Geomatec aus Japan. Dabei gehen sie zum Teil recht unterschiedliche Wege. NEC setzt auf organische Radikale, die sehr schnell Strom aufnehmen und abgeben können und mit mehreren Zellen für Notbatterien in Autos und Notebooks eingesetzt werden sollen.

Die von Geomatec und der japanischen Iwate University entwickelten hauchdünnen Li-Ion-Akkus sind einschließlich Elektrolyt gänzlich aus Festkörpern (solid state). Durch Kathodenzerstäubung (Sputtern, Schichtabschneidung) werden sie aber auf ein Glas- oder Kunststoffsubstrat aufgetragen, womit sie auch als biegsame Akkus realisiert werden können.

State-of-theart und bei Estée Lauder und bei Postkarten eingesetzt wird die Lösung von Power Paper, die auf Drucktechnologie setzt. Die nur 500 Mikrometer dünnen Streifen haben eine MnO2-Kathode und eine Zn-Anode. Die Spannung liegt bei 1,5 V, die Stromstärke bei 30 Mikroampere. Die Batterie soll für zwei bis drei Stunden Strom liefern.

Publiziert am: Freitag, 21. Juli 2006 (15876 mal gelesen)
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