15.09.2014, 11:21 Uhr

Organische Batterien - wo ultradünne Speicher zukünftig eingesetzt werden

Jena – Energiespeicher sind nicht nur ein wichtiger Baustein für die Energiewende, sondern auch Bestandteil zahlreicher digitaler Alltagsgegenstände wie Smartphone, Tablet und Co. Forscher stellen nun neuartige Batterien aus organischen Stoffen vor, sogenannte Radikalbatterien. Die sind nicht nur umweltfreundlich.

Forscher arbeiten an immer effizienteren Systemen und Technologien zur Speicherung von Energie. Auf der Polymer-Konferenz in Jena sollen neuartige Batterien präsentiert werden, die ohne Metalle auskommen. Zudem können diese per Drucker je nach Anwendung maßgeschneidert werden. Auch der japanische Erfinder hält in Jena einen Vortrag.

Radikalbatterien: Der kleine grüne Energiespeicher

Bisher enthalten die Batterien in der Regel Metalle, doch in der Zukunft wollen die Forscher aus Jena ihre Batterien vollständig aus innovativem Kunststoff herstellen. Sogenannte Radikalbatterien (Moleküle, die mindestens ein ungepaartes Elektron haben) sind nach Angaben der Wissenschaftler risikoarm und nachhaltig, da sie keine seltenen oder umweltschädlichen Metalle wie herkömmliche Batterien und Akkus enthalten.

„Damit schließen sie eine wichtige Lücke hin zu einer vollständig regenerativen Energieversorgung“, sagt Dr. Martin Hager vom Zentrum für Energie und Umweltchemie der Universität Jena (CEEC Jena). Der Chemiker leitet auch die Forschungsgruppe „Neue polymere Materialien für effiziente Energiespeicher“ und wird am 15. September 2014 die druckbaren Batterien auf der Polymer-Konferenz in Jena vorstellen.

Auch Professor Hiro Nishide aus Japan, der als Erfinder der organischen Radikalbatterien gilt, wird auf der Konferenz anwesend sein und einen Vortrag halten. Auf der Tagung werden zudem andere Ideen und Beobachtungen zur Energieversorgung durch polymere Materialien mit den Teilnehmern geteilt.

Suche nach der optimalen Elektrodenmischung

Die Herausforderung bei dieser Batterie-Innovation liegt derzeit noch darin, eine optimale Elektrodenmischung zu finden. Diese verursacht die Spannung der Batterie und ist letztendlich dafür verantwortlich, dass unter bestimmten Bedingungen Strom abgegeben wird. Diese Elektrodenmischung setzt sich aus Kathoden und Anoden zusammen, wobei es für Ersteres bereits viele verschiedene Materialien gibt. Die Forscher suchen auch im Hinblick auf das Ziel einer industriellen Fertigung eine möglichst günstige und einfache Lösung.

Vorteil der neuartigen Batterien ist, dass man die leitfähigen Polymere innerhalb von Minuten ausdrucken kann. „Mit dem Tintenstrahldruck können wir die Form der Batterie entsprechend ihrer Anwendung maßschneidern, während mit dem Siebdruck sich dickere und damit leistungsfähigere Batterien herstellen lassen“, erklärt Martin Hager.

Einsatz in Leuchtdioden und Verpackungen: Bis zu 1.000 Mal wiederaufladbar

Natürlich sei die Kapazität der hauchdünnen Wunder kleiner als die von normalen Akkus, so die Forscher. Die Batterien, die sich bis zu 1.000 Mal innerhalb von Minuten auch wiederaufladen lassen, sieht das Forschungsteam vor allem im Bereich der Leuchtdioden und der intelligenten Verpackungen.

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