Energietechnologie

Stärkere und flexible Akkus

Das kalifornische Start-Up Imprint Energy hat einen dünnen und biegsamen Akku entwickelt. Dieser arbeitet nicht wie üblich auf Lithiumbasis, sondern mit Zink und soll das Beste aus beiden Technologien vereinen.

mehrere biegsame Akkus von Imprint-Energy

© Imprint-Energy

mehrere biegsame Akkus von Imprint-Energy

Das Konzept für den Flex-Akku ging aus einer Forschungsarbeit von Christine Ho, Gründerin von Imprint Energy, hervor. An der University of California arbeitete sie eigentlich mit einem japanischen Kollegen an einem 3D-Druck-Verfahren für mikroskopisch kleine Zink-Akkus.

Stabilere und leistungsfähigere Akkus

Das Problem an Akkus auf Zinkbasis ist die sogenannte Dendritenbildung. Diese tritt beim Kontakt des Zinks mit wasserhaltigen Elektrolytlösungen auf. Dabei entstehen im Laufe der Zeit zweigartige Auswüchse, die in den Akku hineinwachsen. Verstreicht genügend Zeit können diese Auswüchse das andere Ende des Akkus erreichen und diesen kurzschließen. Für dieses Problem konnte Ho aber eine Lösung finden. Der Einsatz von Polymer-Elektrolyten verhindert die Bildung von Dendriten, macht die Konstruktion stabiler und erhöht deren Kapazität.

Im Gegensatz zu dem geläufigen Lithium ist die Basis für den neuartigen Akku Zink. Der Grund: der Flex-Akku soll in körpernahen Umgebungen zum Einsatz kommen. Mit hochreaktionsfreudigem Lithium ist dies nicht möglich, da es sperrige Umhüllungen erfordert. Außerdem ist die Produktion von Lithium-Akkus aufgrund der schwierigen Handhabung und Lagerung des Rohstoffes sehr teuer. Es müssen aufwendige Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, die beim Einsatz von Zink entfallen.

Die Flex-Akkus von Imprint würden das Beste aus dem Dünnschicht- Lithiumakku-Bereich und der gedruckten Batterien kombinieren. Dünnschicht-Lithiumakkus sind teuer in der Herstellung und verfügen nur über eine begrenzte Lademenge, sind dafür aber wiederaufladbar. Gedruckte Batterien lassen sich günstig produzieren und verfügen über hohe Kapazität, lassen sich aber nicht mehr aufladen.

Das Interesse an den biegsamen Akkus ist groß, denn obwohl es bereits andere Hersteller gibt, wurde noch kein Standard für die Biegsamkeit etabliert. In einem Test am firmeneigenen Teststand überstand der Imprint Energy Akku mehr als 1.000 Biegevorgänge und damit mehr als alle anderen getesteten Modelle. Dementsprechend groß sind auch die Investitionen in das Unternehmen. In-Q-Tel, ein Unternehmen der Central Intelligence Agency (CIA) und Dow-Chemical zählten zu den ersten Geldgebern. Kürzlich kamen Phoenix Venture Partners und AME Cloud Ventures hinzu, die eine Investition von sechs Millionen Dollar tätigten. Mit diesem Geld will Imprint Energy die Chemie der Flex- Akkus weiter verbessern, sowie deren Markteinführung vorbereiten.

Flexible Akkus wie diese hier werden zukünftig in körpernaher Umgebung verwendet werden

© Imprint-Energy

Flexible Akkus wie diese hier werden zukünftig in körpernaher Umgebung verwendet werden

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