Flexible Elektronik, von smarter Kleidung über Gesundheits‑Sensorik bis zu Robotik, benötigt Energiespeicher, die sich an Körperbewegungen anpassen können. Herkömmliche Lithium‑Ionen‑Batterien sind dafür zu starr. Zwar existieren bereits gefaltete oder segmentierte Designs, doch echte Dehnbarkeit blieb bisher ein Problem.
Ein Forschungsteam aus Nanjing präsentierte nun eine Lithium‑Ionen‑Batterie, deren Komponenten elastisch wie Gummi sind. Elektroden und Elektrolyt bestehen aus dehnbaren Materialien, die mechanische Belastungen wie Zug, Biegung oder Verdrehung aushalten, ohne dass die elektrische Leistung signifikant sinkt. Die Batterie lässt sich auf bis zu 200% ihrer Länge dehnen, wie die Veröffentlichung in ACS Energy Letters zeigt.
Wie funktioniert die dehnbare Batterie?
Der Schlüssel liegt in einem elastischen Elektrolyten, der sich unter Belastung mitbewegt, ohne zu reißen oder seine Leitfähigkeit zu verlieren. Auch die Elektroden sind so konstruiert, dass sie sich flexibel verformen können. Dadurch bleibt die interne Struktur stabil. Das ist ein entscheidender Faktor für die Lebensdauer.
Laut den Berichten wurden die Prototypen hunderten Ladezyklen unterzogen und gleichzeitig mechanisch belastet. Die Leistungsfähigkeit blieb dabei weitgehend erhalten.
Warum das wichtig ist
Die Energiewende und die zunehmende Elektrifizierung vieler Lebensbereiche erhöhen den Bedarf an neuen Speichertechnologien. Bereits 2030 könnte die globale Kapazität von Lithium‑Ionen‑Speichern bei 4,2 TWh liegen. Flexible Batterien eröffnen hier neue Anwendungsfelder, insbesondere dort, wo starre Energiespeicher bisher ein Hindernis waren.
Potenzielle Einsatzbereiche:
- Smart Textiles: Kleidung mit integrierten Sensoren zur Gesundheits‑ oder Leistungsüberwachung
- Medizinische Wearables: Pflaster, Implantate oder Monitoring‑Systeme
- Soft Robotics: Roboter mit weichen, menschenähnlichen Bewegungen
- Elektronische Haut: Dünne, flexible Sensorflächen für Forschung und Medizin
Österreich forscht mit: Wie heimische Teams die Batterie‑Zukunft mitgestalten
Auch in Europa wird intensiv an flexiblen und langlebigen Batterien geforscht. Teams der Montanuniversität Leoben und des Materials Center Leoben untersuchen beispielsweise Mechanismen des Kapazitätsverlusts, um die Lebensdauer von Lithium‑Ionen‑Zellen zu verbessern. Diese Grundlagenforschung könnte künftig auch flexiblen Systemen zugutekommen.
Parallel dazu arbeiten andere Forschungsgruppen – etwa an der JKU – Johannes Kepler Universität Linz an biologisch abbaubaren, weichen Batterien, die für medizinische Anwendungen besonders interessant sind.
Für die Energieleben-Redaktion sind flexible Batterien ein weiterer Hinweis darauf, wie stark sich Energiespeicher in Richtung Anwendungsvielfalt, Sicherheit und Nachhaltigkeit entwickeln. Während klassische Speicher weiterhin das Rückgrat der Energiewende bilden, entstehen parallel neue Technologien für Nischen, die bald keine Nischen mehr sein könnten, z.B. im Bereich smarte Gesundheitsversorgung oder adaptive Gebäudetechnik.
Fazit
Die neue dehnbare Lithium‑Ionen‑Batterie zeigt, wie rasant sich die Speicherforschung weiterentwickelt. Sie ist kein Produkt für morgen, aber ein klarer Ausblick auf eine Zukunft, in der Energiespeicher nicht nur leistungsfähig, sondern auch formbar, tragbar und nahtlos integrierbar sind. Für die Energiewende bedeutet das, im wahrsten Sinne des Wortes, mehr Flexibilität.
Mehr zum Thema Tech
In der Kategorie Tech informieren wir über nützliche Entwicklungen und Gadgets, die Strom erzeugen, Wasser sparen und uns helfen, der Umwelt etwas Gutes zu tun. Mit folgenden Links gelangst du der Reihe nach zu mehr Artikel in diesem Themenbereich für Einsteiger bis zu Profis.
- Biobatterie: Gebäude als Energiespeicher der Zukunft
- Neue Akku-Technik aus Südkorea: Siliziumbatterien mit Rekordwerten
- Leistungssteigerung bei Festkörperbatterien
Bild: Roberto Sorin auf Unsplash
