Transparenter Akku
Forscher an der Stanford University haben eine Batterie entwickelt, die als dĂĽnne Schicht auf Displays aufgetragen werden kann.
Forscher der Stanford University haben eine durchsichtige Batterie entwickelt, die sich in Displays einbauen lässt, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe.
In den letzten Jahren ist es gelungen, alle wichtigen elektronischen Bauteile für Displays in einer transparenten Form zu fertigen. Nur Batterien nicht. Das liege daran, dass vor allem deren Elektroden eine ziemlich knifflige Sache seien, erklärt der Materialwissenschaftler Yi Cui, der das Projekt leitet. Zwar kann man Elektroden inzwischen in 100 Nanometer dünnen Schichten herstellen. Doch aufgrund der geringen Dicke können sie nicht mehr viel Energie aufnehmen.
Cui verfolgte mit seiner Gruppe einen neuen Ansatz: eine Elektrode, die aus so winzigen Strukturen besteht, dass sie das menschliche Auge nicht mehr wahrnehmen kann. Das hat den Vorteil, dass die einzelnen Komponenten zusammengenommen genug Material vereinen, um eine nennenswerte Energiemenge speichern zu können. Die Elektrode der Stanford-Forscher besteht aus einem feinen Gitter, deren Drähte nur 50 Mikrometer dick sind. Das Gitter ist in ein durchsichtiges Polymer – Polymethylsiloxan oder kurz: PDMS – eingebettet.
Mit denen lasse sich theoretisch etwa halb so viel Strom speichern wie mit gleich großen nicht-transparenten Akkus, sagt Cui. Zwar könnte man die Gitterdrähte noch dicker machen, um mehr Energie zu speichern. Doch das würde irgendwann auf Kosten der Lichtdurchlässigkeit gehen.
Die bisherigen Prototypen können 20 Wattstunden Energie pro Liter Materialvolumen aufnehmen. Das entspricht einer herkömmlichen Nickel-Cadmium-Batterie. Cui geht aber davon aus, dass sich die Kapazität noch verzehnfachen lasse. Dazu müssten zum einen die Polymerschichten dünner, zum anderen die vom Elektrodenmaterial auszufüllenden Kanäle tiefer im Polymer eingekerbt werden.
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(bsc)
