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´Schaumstoff-Look: Dieses Teil fasst viel Strom
M. Hamedi/WWSC

´Schaumstoff-Look: Dieses Teil fasst viel Strom

Ein innovativer Ansatz zur Fertigung von Stromspeichern mit hoher Kapazität wurde gerade von einem schwedisch-amerikanischen Forscherteam vorgestellt:

Die Wissenschaftler haben aus Holzfasern von Bäumen Nanozellulose gewonnen und dies zu einem flexiblen, schaumstoffartigen Material verarbeitet – einem sog. Aerogel, das nicht nur besonders widerstandsfähig sein soll, sondern auch neue Konstruktionsmöglichkeiten eröffne.

Mahiar Hamedi von der Königlichen Technischen Hochschule und der Harvard University erklärt: "Wir können in drei Dimensionen arbeiten, sodass mehr Elektronik auf engeren Raum passt." Bisher sei die Akkukapazität und -form bei moderner, immer leistungsfähigerer Elektronik oft ein Problem. "Es gibt Grenzen, wie dünn ein Akku sein kann", so Hamadi.

Ein dreidimensional aufgebauter Stromspeicher könne mehr Energie in kompakterer Form speichern - und zudem den verfügbaren Platz in einem Gerät optimal ausnutzen. Das Nanozellulose-Aerogel könnte genau das möglich machen – und sowohl als Hybrid-Akku als auch als Superkondensator genutzt werden.

So ähnlich wie Schaumstoff

 

Hergestellt wird das neuartige Akkumaterials am Wallenberg Wood Science Center.  Dort werden Holzfasern auf etwa ein Millionstel der ursprünglichen Größe zerkleinert. Die Nanozellulose wird dann gelöst, eingefroren und gefriergetrocknet. Schließlich folgt ein Prozess, der das resultierende Material sehr stabil macht. "Es ähnelt dem Schaumstoff in einer Matratze, ist aber etwas fester, leichter und poröser", erklärt Hamedi.

Noch hat das Aerogel keine elektrischen Eigenschaften – diese erhält es, indem das Material dann mit einer speziellen Tinte, die die komplette Oberfläche im Inneren des 3D-Materials bedeckt, bearbeitet wird. Dabei entstehe eine sehr große wirksame Oberfläche, ähnlich einer menschlichen Lunge, die flach ausgebreitet einen Fußballplatz bedecken könnte, so Hamedi.

Anders als eine Lunge halte das Material aber einige Belastungen aus. Sogar im Vergleich zu bereits existierenden Formen flexibler Elektronik sei die hohe Unempfindlichkeit gegen Stöße und Aufprälle bemerkenswert, führt der Forscher aus. Dies mache auch den Einsatz in Elektroautos interessant.

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