Technologie : Lithium-Ionen-Akku aus dem Drucker

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Technologie: Lithium-Ionen-Akku aus dem Drucker
Bild: UNIST

Forscher des südkoreanischen Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) haben mit dem „printable solid-state“-Akku (PRISS) eine neue Bauform für Lithium-Ionen-Akkus vorgestellt. Wie der Name impliziert werden die Bestandteile des Akkus gedruckt und sollen sich auf beinahe jede Oberfläche auftragen lassen.

Dabei kann der Energiespeicher anders als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus auch in fast jede beliebige Form gebracht werden, wie die Forscher unter anderem anhand eines Herzsymbols auf einem gewölbtem Glasbecher demonstrieren. Als Anwendungsgebiet sehen die Forscher unter anderem Wearables und IoT-Geräte (Internet of Things). So ließe sich beispielsweise der Platz herkömmlicher Akkus einsparen.

Bei dem Verfahren wird ein Festelektrolyt aus Aluminiumoxid-Nanoteilchen, Lithium und Polymeren verwendet, der sich in Form von Paste drucken lässt, unter Einwirkung von UV-Strahlung aushärtet und als Separator fungiert. Anode, Elektrolyt und Kathode werden allesamt übereinander gedruckt.

Die linke Abbildung zeigt die Herstellungsschritte eines herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus. Rechts ist die schematische Herstellung eines PRISS-Akkus zu sehen.
Die linke Abbildung zeigt die Herstellungsschritte eines herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus. Rechts ist die schematische Herstellung eines PRISS-Akkus zu sehen. (Bild: UNIST)

Die gezeigten Prototypen haben laut den Forschern nach 30 Ladezyklen noch 90 Prozent ihrer Ladekapazität und zeigten keine signifikanten Verluste beim Auf- sowie Entladen. Ihre Forschungsergebnisse haben die Forscher als wissenschaftliches Papier in der Fachzeitschrift Nano Letters veröffentlicht.