Energiespeicher aus Nanoröhren und Papier

12.12.2009 18:07 Uhr Ernst Ahlers

Akkus aus Papier sollen sich leicht an komplexe Gehäuseformen von Mobilgeräten anpassen lassen, doch auch für den Einsatz in Elektrofahrzeugen sollen sie nach Überzeugung der Stanforder Forscher taugen.

Forscher der Universität Stanford haben in dieser Woche Ergebnisse [1] ihrer Arbeit zu Akkumulatoren aus Kohlenstoff-Nanoröhren und Silber-Nanodrähten mit Papier als Trägermaterial vorgestellt [2], wie EETimes berichtet [3]. Papier soll sich dank seiner Porosität besser als Kunststoff eignen: Die Stanforder bringen das Nanomaterial als Tinte auf, wobei die Nanoröhrchen Halt in den Papierporen finden. Dadurch wird der Papierakku sehr biegsam, selbst Zerknüllen soll ihm nichts anhaben. So soll sich der Akku leicht in Mobilgeräte einbauen und dabei gut an die Gehäuseform anpassen lassen.

Derzeit liefern die Papierakkus im Labor zwar gerade genug Energie zum Antreiben einer Leuchtdiode, aber die Stanforder halten sie dank ihrer hohen Leitfähigkeit und großen inneren Oberfläche auch brauchbar für den Einsatz als Kurzzeitspeicher in Elektrofahrzeugen. Dort kommt es auf kurze, aber hohe Ströme beim Beschleunigen an. Herkömmliche Blei(gel)akkus erreichen eine Energiedichte von etwa 30 Wattstunden/Kilogramm [4], Lithium-Ionen-Akkus schaffen das Sechsfache. Der Papierakku liegt zwar mit rund 7,5 Wh/kg deutlich darunter, aber das ist immerhin schon das Doppelte heute verfügbarer Supercaps [5], die als Puffer in elektronischen Schaltungen zum Einsatz kommen. Betrachtet man nur die aktive Masse, klettert der Papierakku auf rund 40 Wh/kg.

Interessanter als die Energiedichte ist indes die Anzahl der möglichen Ladezyklen: Der Papierakku soll bis zu 40 000 Zyklen erreichen, gewöhnliche Akkus schaffen nur einige Hundert bis Tausend. Außerdem seien die Papierakkus anders als ihre LiIon- oder Blei-Pendants leicht entsorgbar. (ea [6])

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https://www.heise.de/-884312

Links in diesem Artikel:

http://www.pnas.org/content/early/2009/12/04/0908858106
http://news.stanford.edu/news/2009/december7/nanotubes-ink-paper-120709.html
http://www.eetimes.com/news/latest/showArticle.jhtml?articleID=222001725
http://de.wikipedia.org/wiki/Akkumulator#Energiedichte_und_Wirkungsgrad
http://de.wikipedia.org/wiki/Doppelschicht-Kondensator
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