Yuan Yang und sein transparenter Akku
Yuan Yang und sein transparenter Akku (Bild: Stanford)

Polysiloxane

Transparenter und biegsamer Akku hergestellt

An der Stanford-Universität haben Wissenschaftler einen Akku konstruiert, der für das menschliche Auge durchsichtig erscheint. Dabei kamen nicht nur neue Materialien zum Einsatz, die Werkstoffe sind auch geschickt in Form gebracht.

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Aluminium und Kupfer - zwei der gebräuchlichsten Materialien für Akkus - sind nur in Science-Fiction-Filmen durchsichtig. Das Team um Yuan Yuang an der Stanford University wollte aber einen transparenten Akku herstellen. Der Stromspeicher ist eines der noch fehlenden Elemente für elektronische Geräte, die durchsichtig erscheinen. Bei anderen Bausteinen wie Displays gibt es dabei schon große Fortschritte, aber eben nicht beim Akku.

Das Ziel war es, einen Akku mit den Ladeeigenschaften der verbreiteten Lithium-Ionen-Zellen herzustellen. Das gelartige und durchsichtige Elektrolyt dafür gibt es schon, nicht aber die Elektroden. Diese haben die die Forscher aus Gittern hergestellt, die aus einem Siloxan bestehen.

Die beiden Elektroden sind dabei in zwei Gittern enthalten, die genau übereinander positioniert werden müssen, wie die Forscher in einem Video zeigen. Beträgt der Abstand der Linien beider Gitter bei der Draufsicht weniger als 50 Mikrometer, so erscheint die gesamte Konstruktion für den Menschen als transparent. Wie dünn die aus Polydimethylsiloxan (PDMS) bestehenden Gitter sind, haben die Wissenschaftler noch nicht verraten. Der Abstand zwischen den Linien des Doppelgitters soll aber nur 35 Mikrometer betragen.

Werden mehrere der Doppelgitter - analog zu mehreren Zellen eines Akkus - übereinander gestapelt, ergibt sich eine zunehmend trübe Folie, die aber immer noch große Transparenz erkennen lässt. Eine Lage lässt 62 Prozent des sichtbaren Lichts passieren, bei dreien sind es immer noch 60 Prozent, geben die Forscher an.

Eine Leuchtdiode lässt sich mit dem Akku bereits betreiben, die Energiedichte ist aber noch nicht so hoch wie bei herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus. Die Wissenschaftler schätzen die auf Gewicht und Volumen bezogene Energiedichte auf den Wert von Nickel-Cadmium-Akkus ein.

Yang und seine Kollegen haben ihre Arbeit im US-Wissenschaftsmagazin PNAS veröffentlicht.


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