Superkondensatoren aus dem 3D-Drucker

Forscher der Drexel University und des Trinity Colleges haben eine Tinte für 3D-Drucker entwickelt, welche einen Druck Superkondensatoren ermöglicht.

Superkondensatoren sind elektrochemische Kondensatoren, die im Vergleich zu Akkumulatoren gleichen Gewichts nur etwa 10 % von deren Energiedichte aufweisen, allerdings ist ihre Leistungsdichte etwa 10- bis 100-fach größer. Superkondensatoren können deshalb sehr viel schneller ge- und entladen werden. Sie überstehen außerdem sehr viel mehr Schaltzyklen als Akkus und eignen sich deshalb als deren Ersatz oder Ergänzung.

In den letzten Jahren gibt es mehrere Ansätze Superkondensator mit Hilfe von 3D-Druck herzustellen. So haben wir letztes Jahr von 3D-gedruckten Graphen-Struktur für Superkondensator berichtet. Forscher der Drexel University und dem Trinity College haben nun eine Tinte entwickelt für den 3D-Druck der Hochleistungs-Kondensatoren.

Die Tinte basiert auf einen kohlenstoffbasierten Material mit dem Namen MXene. Dadurch ist sie elektrisch äußerst leitfähig und haftet auf fast jedem Untergrund. Dabei soll die Tinte auch leicht zum verarbeiten sein. Andere Materialien, welche andere Forscher bisher nutzten, benötigen mehrere Bearbeitungsschritte. Die MXene-Tinte kann somit zukünftig die Möglichkeit bieten, dass viel leichter elektronische Geräter gedruckt werden können.

Das könnte somit auch ein weiterer Durchbruch für Wearable Computing sein. Tragbare Computer wie Smartwatches oder auch Herzschrittmacher und Hörgeräte könnten mit dieser Tinte besser gefertigt werden.

Die Arbeiten der Forscher wurden in dem Artikel “Additive-free MXene inks and direct printing of micro-supercapacitors” veröffentlicht.