Flexibler Akku, der auch nach 45.000 Ladezyklen seine Leistung behält

Wissenschaftler der Sungkyunkwan University (SKKU) in Südkorea haben eine neue Art von Hydrogel-Elektrolyten für flexible Akkus entwickelt. Dieses Material behält seine Leistungsfähigkeit auch bei extremer Kälte und hält starken Verformungen stand. Die Forscher betonen, dass sich das neue Material auf das Neunfache seiner ursprünglichen Länge dehnen lässt und auch bei -20 °C Ionen effizient leitet. Wie Ixbt.com berichtet .

Eines der Hauptprobleme in der flexiblen Elektronik war die Zerbrechlichkeit der Stromquellen. Herkömmliche Hydrogele wurden unter hoher Belastung schnell beschädigt und verloren ihre Eigenschaften in der Kälte, da das enthaltene Wasser gefror. In der neuen Entwicklung wurden diese Probleme durch flüssige Metallpartikel gelöst, die mittels Ultraschall zerkleinert wurden. Dieses Verfahren ermöglicht die Polymerisation ohne Wärme oder UV-Strahlung und vereinfacht die Produktion erheblich.

Um die Festigkeit des Materials zu gewährleisten, wurde Stearylmethacrylat hinzugefügt, das reversible Bindungen zwischen den Polymerketten bildet. Diese Bindungen brechen während des Dehnens vorübergehend und kehren nach Ende der Spannung in ihren ursprünglichen Zustand zurück. Zur Erhöhung der Kältebeständigkeit wurde das Hydrogel mit einer Lithiumchloridlösung behandelt, was den Gefrierpunkt des Wassers senkt und die Elastizität des Elektrolyten erhält.

Labortests zeigten die außergewöhnliche Haltbarkeit der Technologie. Energiespeichergeräte auf Basis des neuen Hydrogels behielten auch nach 45.000 Lade- und Entladezyklen 98 % ihrer ursprünglichen Kapazität. Dieser Wert liegt deutlich über dem vieler derzeit für tragbare Elektronik verfügbarer Akkulösungen.

Nach Ansicht der Autoren wird diese Technologie die Grundlage für eine neue Generation flexibler Akkus bilden, die für Smartwatches, medizinische Sensoren und elektronische Textilien konzipiert sind. Solche Geräte können sowohl bei ständiger Verformung als auch unter kalten Klimabedingungen stabil arbeiten.