Selbst eine komplette Durchtrennung soll dem Akku nichts anhaben können.
Möglicherweise kann Technologie, wie sie die Forscher der Fudan University in Shanghai gemeinsam mit Wissenschaftlern der Forschungszentren von Samsung in China und Südkorea entwickelt haben, künftig so manchen Unfall verhindern. Nach Samsungs Note-7-Fiasko kommt die Vorstellung ihrer Erfindung jedenfalls zu einem passenden Zeitpunkt – es geht um einen Akku, der sich nach einer Beschädigung selber "heilen" kann.
Primär gedacht ist die Technologie für Wearables, insbesondere elektronisch aufgewertete Kleidungsstücke. Dementsprechend handelt es sich um eine biegsame Batterie. Sie soll selbst bei einer kompletten Durchtrennung wieder "zusammenwachsen" können.
Nanoröhren und Zellulose-Gel
Die Elektroden dieses Akkus bestehen aus Schichten parallel angeordneter Kohlenstoff-Nanoröhren. Zwischen diesen Schichten befinden sich zwei unterschiedliche Lithium-Verbindungen in Form von Nanopartikeln. Ihre Beschaffenheit macht es unmöglich, dass sie ausrinnen und dabei gefährliche chemische Prozesse in Gang setzen.
Die dünnen Elektroden sitzen auf einem Substrat aus einer Polymerschicht, die in der Lage ist, sich nach Durchtrennung bei Kontakt wieder zu verbinden. Das Elektrolyt zwischen den Elektroden wird wiederum aus einem zellulose-basierten Gel hergestellt, das gleichzeitig die Elektroden voneinander trennt. Es reagiert nicht mit Luft, ist ungiftig und auch nicht entflammbar, fasst Science Daily zusammen.
Schäden beeinträchtigen Kapazität nicht
Erfolgt nun eine Durchtrennung, so soll es ausreichen, die beiden Ränder der Bruchstelle wenige Sekunden lang aneinander zu drücken. Das selbstheilende Polymer beginnt dabei, sich wieder zu verbinden. Die parallele Anordnung der Nanoröhren erleichtert das Andocken der Elektroden-Schichten.
Weder Kapazität, noch die Ladefähigkeit seien laut den Wissenschaftlern bei wiederholten Brüchen und Zusammensetzungen negativ beeinflusst worden. Ihre Entwicklung und Erkenntnisse haben sie im Journal Angewandte Chemie publiziert. Angaben über die nächsten Entwicklungsvorhaben gibt es bislang nicht. (gpi, 21.10.2016)