Neue Art flexibler Batterie entwickelt, die Energie aus Luftfeuchtigkeit gewinnt

Wissenschaftler der Rice University in den USA und der North Carolina State University haben einen revolutionären Durchbruch in der Elektronikwelt erzielt. Die Forscher stellten eine flexible Batterie vor, die durch Aufnahme von Feuchtigkeit aus der Luft elektrische Energie erzeugen kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien zeichnet sich diese Erfindung nicht nur durch ihre Umweltfreundlichkeit aus, sondern auch durch ihren einzigartigen Funktionsmechanismus. Dies berichtet Ixbt.com bericht et.

Die Basis des neuen Geräts bildet eine Zellulosemembran, die mit Lithiumchlorid-Salzen angereichert ist. Die Batterie ist im hermetisch verschlossenen Zustand völlig inaktiv und kann über lange Zeit ohne Ladungsverlust gelagert werden. Sobald jedoch das Gehäuse geöffnet wird und Kontakt mit feuchter Luft entsteht, saugt die Membran Wasser auf, und die Salze lösen sich, wodurch ein Elektrolyt entsteht. Genau dieser Prozess löst die chemische Reaktion aus, die den Batteriebetrieb ermöglicht.

Die interne Struktur des Geräts besteht aus einer Magnesiumanode und einem Kathodensystem aus Silber und Silberchlorid. Die Autoren betonen, dass der Verzicht auf giftige und hochentzündliche flüssige Elektrolyte die Batterie sicher und umweltunschädlich macht. Wichtig ist, dass diese Technologie auch in Umgebungen mit niedriger Luftfeuchtigkeit effektiv funktioniert.

Pangolinschuppen und hohe Belastbarkeit

Um der Batterie Flexibilität zu verleihen, ließen sich die Wissenschaftler von der Natur inspirieren. Das Design des Geräts besteht aus Elementen, die sich wie die Schuppen eines Pangolins übereinanderlegen. Dies ermöglicht es, die Batterie zu biegen, zu dehnen und zu verdrehen, wobei ihre technischen Eigenschaften nahezu unverändert bleiben. Während der Tests versorgte der Prototyp ein Bluetooth-Oximeter-Gerät 30 Stunden lang ununterbrochen mit Strom.

Darüber hinaus entwickelten die Forscher eine ungewöhnliche Methode zur Gewährleistung der Datensicherheit. Wenn versucht wird, das versiegelte Gehäuse des Geräts unbefugt zu öffnen, findet eine starke exotherme Reaktion unter Beteiligung von Aluminium und Iod statt. Infolgedessen fällt die Elektronik innerhalb kurzer Zeit aus und die darauf gespeicherten Daten können nicht mehr gelesen werden. In einem Experiment wurde ein drahtloser Sensor in nur drei Minuten vollständig zerstört.

Laut ixbt.com wird erwartet, dass diese Technologie in Zukunft in folgenden Bereichen weit verbreitet angewendet wird:

• Tragbare Elektronik und Smartwatches;
• Medizinische Sensoren und Implantate;
• Internet of Things (IoT) Systeme;
• Einweg-geschützte elektronische Geräte.

Diese Erfindung könnte ein wichtiger Schritt nicht nur zur Verbesserung der Energieeffizienz, sondern auch zur Lösung des Problems elektronischer Abfälle sein. Derzeit arbeiten die Wissenschaftler an der weiteren Verbesserung der Technologie und deren Anpassung für die Massenproduktion.