Stromspeicher der Zukunft lassen sich zerknüllen

Forscher der Nanyang Technological University haben neue Stromspeicher für tragbare elektronische Geräte entwickelt, die sich falten, dehnen und sogar zerschneiden lassen, ohne dabei ihre Funktionsfähigkeit zu verlieren. [...]

Der Hochleistungs-Kondensator "Supercap" lädt schnell und ist biegbar. (c) ntu.edu.sg
Der Hochleistungs-Kondensator "Supercap" lädt schnell und ist biegbar. (c) ntu.edu.sg

Materielwissenschaftler Chen Xiaodong und sein Team nutzten die Bauform „Supercap“, einen Hochleistungs-Kondensator, der sich sekundenschnell aufladen lässt und nach tausenden Lade- und Entladezyklen noch die gleiche Kapazität wie am Anfang aufweist.

Supercap in wabenartiger Hülle
Es gibt zwar dehnbare Supercaps, aber sie überstehen Belastungen nur in einer bestimmten Richtung. Die Forscher aus Singapur dagegen haben es geschafft, den Speicher so zu gestalten, dass er jegliche Art der Verformung schadlos übersteht. Sie packten ihn in eine wabenartige Hülle. Zudem hat er eine viermal größere Kapazität als vergleichbare Speicher.

Die Wissenschaftler glauben, dass ihre Supercaps mit bestehenden Produktionstechniken industriell hergestellt werden können. Die Kosten für einen Speicher mit einer Fläche von einem Quadratzentimeter lägen bei zehn Cent. Wie viel Strom er speichern könnte, verraten sie allerdings nicht. „Ein zuverlässiger Speicher ist wichtig für die Entwicklung tragbarer Elektronik“, so Chen. Er eröffne zudem alle Möglichkeiten für die Nutzung des „Internets der Dinge“.

Lückenlose Überwachung möglich
Wearables, die mit dem Smart Home und anderen Systemen in der Umwelt kommunizieren, können sich dem Experten nach damit selbst mit Energie versorgen. „Mein Traum ist es, unsere flexiblen Supercaps eines Tages mit Sensoren zu koppeln, die die persönliche Gesundheit und die Belastung durch sportliche Aktivitäten überwachen“, sagt Chen.

Langstreckenläufer könnten, während sie unterwegs sind, exakt feststellen, ob sie ihren Körper gerade unter- oder überfordern. Der Supercap basiert auf Nanofäden aus Mangandioxid, die mit ebenso dünnen Fasern aus Cellulose sowie mit Nanoröhrchen aus Kohlenstoff verstärkt sind. Dadurch überstehen sie schadlos die Belastungen während der Supercaps-Produktion.

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