Der Fortschritt im Technologiebereich ist mehr als rasant. Das Thema Akku-/Batterietechnologie wird jedoch gerne mal vernachlässigt, was ein wenig bedauerlich ist, da vor allem im mobilen Sektor der Akku oft ein limitierender Faktor ist. Doch auch in diesem Bereich werden langsam Fortschritte gemacht. Ein Team von Wissenschaftlern hat beispielsweise einen Akku entwickelt, der aus einem recht günstigen und nachhaltigen Material hergestellt wird: Zellstoff – also letztlich Holz.


Akku aus Holz
Foto: Max Hamedi und Wallenberg Wood Science Center

Flexibler, stoßsicherer Akku mit 3D-Struktur

Der aus dem Projekt entstandene Akku ist äußerst flexibel, hat jedoch einen entscheidenden Vorteil gegenüber anderen flexiblen Akkutechnologien: Er ist sowohl gegen Stöße als auch gegen Zugstress resistent, eine Eigenschaft, die die wenigsten derartiger Akkus mit sich bringen.

Der Akku wird aus einem sogenannten Aerogel hergestellt, was es den Wissenschaftlern vom KTH Royal Institute of Technology ermöglichte, dem Akku eine 3D-Struktur zu geben. Dies wird bereits seit mehr als einem Jahrzehnt versucht, ist aber bisher nicht gelungen. Zwar gab es bereits Versuche mit 3D-Akkus, aber diese waren durch den komplizierten Herstellungsprozess limitiert.


There are limits to how thin a battery can be, but that becomes less relevant in 3D. We are no longer restricted to two dimensions. We can build in three dimensions, enabling us to fit more electronics in a smaller device”, so Max Hamedi vom KTH Royal Institute of Technology, der das Forschungsprojekt leitet, in einem Statement.

Aerogel auf Holzbasis

Das Aerogel, das die Forscher für die Konstruktion ihres speziellen Akkus verwenden, entstand in Zusammenarbeit mit der Stanford University und ist aus der Zellulose hergestellt, die sich in Holz findet. Die Zellulose wird dünner gemacht, wodurch eine sogenannte “Nanozellulose” entsteht. Diese wird dann mit Trockeneis behandelt, um die enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Anschließend wird der Stoff noch durch eine spezielle Methode stabilisiert, woraufhin ein schaumartiges Material entsteht.

The result is a material that is both strong, light and soft. The material resembles foam in a mattress, though it is a little harder, lighter and more porous. You can touch it without it breaking”, so Hamedi.

Das Aerogel wird daraufhin mit einer speziellen Tinte behandelt, die Strom leitet. Dadurch entsteht innerhalb des Gels Leitfähigkeit. Der entstehende Akku kann deutlich mehr Energie speichern als herkömmliche Akkus seiner Größe und kann extrem schnell ge- und entladen werden. Zudem ist er extrem resistent gegenüber physikalischem Stress. Die Forscher berichten im Magazin Nature Communications dass der Akku auch bei einer Kompression von 75 Prozent noch seine volle Leistungsfähigkeit beibehält.

Bevor der neue Akku tatsächlich seinen Weg in Geräte findet, wird noch viel Zeit vergehen. Aber die Ergebnisse sind vielversprechend und die Einsatzmöglichkeiten vielversprechend: Von elektrischen Autos über mobile Geräte wie Smartphones, Tablets und Smartwatches bis hin zur Verwendung in Kleidung zum Laden mobiler Geräte sind viele Szenarien denkbar.

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