MIT-Forscher stellen flexible Faser-Batterie vor, die in Gewebe eingewebt werden kann
Forscher haben eine wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterie in Form einer ultralangen Faser entwickelt, die in Gewebe eingewebt werden könnte. Die Batterie könnte eine Vielzahl von tragbaren elektronischen Geräten ermöglichen und sogar zur Herstellung von 3D-gedruckten Batterien in praktisch jeder Form verwendet werden.
Die Wissenschafter sehen neue Möglichkeiten für selbstversorgte Kommunikations-, Sensor- und Datenverarbeitungsgeräte, die wie gewöhnliche Kleidung getragen werden können, sowie für Geräte, deren Batterien auch als Strukturteile dienen könnten.
In einem Proof of Concept hat das Team, das hinter der neuen Batterietechnologie steht, die weltweit längste flexible Faser-Batterie mit einer Länge von 140 Metern hergestellt, um zu zeigen, dass das Material in beliebiger Länge hergestellt werden kann.
Die neue Faser-Batterie wird unter Verwendung neuartiger Batteriegele und eines herkömmlichen Faser-Ziehsystems hergestellt, bei dem zunächst ein größerer Zylinder, der alle Komponenten enthält, bis knapp unter seinen Schmelzpunkt erhitzt wird. Das Material wird durch eine enge Öffnung gezogen, um alle Teile auf einen Bruchteil ihres ursprünglichen Durchmessers zu komprimieren, wobei die ursprüngliche Anordnung der Teile erhalten bleibt.
Neben einzelnen Fasern, die zu zweidimensionalen Geweben verwoben werden können, kann das Material auch in 3D-Druck- oder kundenspezifischen Formgebungssystemen verwendet werden. So können feste Objekte geschaffen werden, z. B. Gehäuse, die sowohl die Struktur eines Geräts als auch dessen Energiequelle darstellen können. Um diese Fähigkeit zu demonstrieren, wurde ein Spielzeug-U-Boot mit der Batteriefaser umwickelt, um es mit Strom zu versorgen. Die Integration der Energiequelle in die Struktur solcher Geräte könnte das Gesamtgewicht verringern und so die Effizienz und Reichweite verbessern.
Die komplette Forschung wird in dem Fachartikel “Thermally drawn rechargeable battery fiber enables pervasive power“, welche in Materials Today erschienen ist, erklärt.