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Tragbare Elektronik: Flexible Lithiumionen-Akkus für tragbare Elektronik

Computerbrillen, Chip-Armbänder oder flexible Smartphones - sie alle scheitern bisher vor allem an den klobigen Lithiumionen-Akkus zur Energieversorgung. Das könnte sich bald ändern.
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Einen dehnbaren, drahtförmigen Lithiumionen-Akku für die tragbare Elektronik hat ein chinesisches Forscherteam um Huisheng Peng von der Universität Fudan entwickelt. Die wiederaufladbare Batterie basiert auf mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren sowie Nanoteilchen aus Ionenspeichermaterialien. Die Elektroden sind je eine Faser aus diesen Kohlenstoffnanoröhren, zwischen deren Wänden die Teilchen aus Lithiummanganoxid (LMO) und Lithiumtitanoxid (LTO) eingebettet sind. Diese sind, getrennt durch eine Membran, nebeneinander in einem kleinen Schlauch eingebettet und können in dieser Form auch in Textilien verarbeitet werden.

Die Draht-BatterieLaden...
Die Draht-Batterie | Zwei Fäden aus Kohlenstoffnanoröhren und Nanopartikel zweier Speichermaterialien ergeben zusammen mit einer Trennmembran diesen drahtförmigen Lithiumionen-Akku.

Eines der wesentlichen Probleme, das bisher verhindert, Lithiumionen-Akkus klein und flexibel zu machen, ist ihre Neigung, bei Überladung Kurzschlüsse zu erzeugen und Feuer zu fangen. Das wäre zum Beispiel in einem Brillenbügel eher unerwünscht. Das neue Material verhindert diesen Effekt dadurch, dass es eine geringere Ladespannung braucht, bei der der Effekt nicht auftritt. Wie die Forscher berichten, ist es deshalb ohne Weiteres möglich, die Faser-Batterien wiederholt zu deformieren, ohne dass sie in Flammen aufgehen. So könne man sie um einen Gummifaden wickeln und so auch in elastisches Gewebe einarbeiten.

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