Stromspeicher: MIT-Forscher entwickeln einen Akku in Form einer Faser

Der Faserakku ist 140 Meter lang. Die Entwickler halten aber auch kilometerlange Akkus für möglich.

Artikel veröffentlicht am 21. Dezember 2021, 11:29 Uhr, Werner Pluta

Faserakku speist LED: Der Akku kann 3D-gedruckt werden. (Bild: MIT)

Künftig könnte unsere Kleidung mit Sensoren ausgestattet sein, die Vitaldaten messen. Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben die Stromquelle dafür entwickelt: einen Lithium-Ionen-Akku in Form eines Fadens.

Das Team um Tural Khudiyev, Jung Tae Lee und Benjamin Grena hat einen Akku hergestellt, der in einen Textilstoff eingewoben und später auch mitgewaschen werden kann. 140 Meter lang ist die stromspeichernde Faser, sie hat eine Kapazität von 123 Milliamperestunden (mAh). Es gebe aber "keine offensichtliche Obergrenze für die Länge", sagte Khudiyev. "Wir könnten definitiv eine Länge im Kilometer-Bereich erreichen."

Das Team hat einen Demonstrator gebaut, bei dem der Akku ein laserbasiertes Kommunikationssystem (Lifi) inklusive Dioden und ein Mikrofon mit Strom versorgte. Der Akku funktionierte auch dann noch, als die Forscher ein Stück abschnitten. Zudem ist der Akku wegen eines Gelelektrolyts feuerfest.

Die aktiven Materialien sind geschützt

Hergestellt wird der Akku in einem herkömmlichen Verfahren zum Faserziehen. Das Lithium und die anderen Materialien befinden sich dabei im Innern der Faser und sind von einer Schutzschicht umhüllt. Das unterscheide diesen von früheren Faserakkus, sagte Khudiyev. "Wenn wir die aktiven Materialien in die Faser einbetten, bedeutet das, dass die empfindlichen Akkukomponenten bereits eine gute Versiegelung haben."

Daneben zeigten die Forscher, dass der Faserakku auch per 3D-Druck aufgebaut werden kann. So lässt sich beispielsweise die Energiequelle für ein Gerät in dessen Gehäuse integrieren. Demonstriert hat das Team das anhand eines kleines, robotischen U-Boots, das von einem 20 Meter langen Faserakku umwickelt ist.

"Das ist der erste 3D-Druck eines Geräts mit Faserakku", sagte Khudiyev. "Nach dem Druck braucht man nichts mehr hinzuzufügen, denn alles ist bereits in der Faser enthalten, alle Metalle, alle aktiven Materialien. Es ist nur ein Druckvorgang in einem Schritt. Das ist eine Neuheit."

Den Faserakku hat das Team in einem Artikel in der Fachzeitschrift Materials Today vorgestellt. Als Nächstes sollen die Effizienz und die Kapazität noch verbessert werden. Die Forscher glauben aber, dass solche Faserakkus schon in wenigen Jahren marktreif sein können. Ein Patent darauf haben sie bereits angemeldet.