Das glaube ich nicht
Das Konzept der Forscher um Martin Hager von der Universität Jena basiert auf sogenannten stabilen Radikalen. Es handelt sich dabei um Moleküle, die mindestens ein ungepaartes Elektron besitzen. Sie sitzen bei dem System auf einer Art Rückrat aus Kunststoffen – wie Perlen auf einer Perlenkette, erklären die Forscher. Hinzu kommen leitfähige Zusatzstoffe, wie etwa Graphit oder Nanofasern, sowie ein Bindemittel. Zudem müssen beide Elektroden – also Anode und Kathode – aufeinander abgestimmt sein. „Es gibt bereits eine Vielzahl an bekannten Kathoden-Materialien, weshalb wir nun vor allem an Polymeren für die Anode forschen“, erklärt der Chemiker.
Generell setzen die Jenaer Wissenschaftler bei ihrer Arbeit auf Konzepte, die sich für die industrielle Fertigung eignen: „Eine optimale Elektrodenmischung heißt für uns auch, dass ihre Synthese möglichst einfach und günstig ist“, betont Hager. Die Herstellung der organischen Radikalbatterien ist den Forschern zufolge ebenfalls für die industrielle Massenproduktion geeignet: Die leitfähigen Polymere lassen sich als Paste oder flüssige „Tinte“ mittels Sieb- oder Tintenstrahldruck innerhalb weniger Minuten einfach ausdrucken. „Mit dem Tintenstrahldruck können wir die Form der Batterie entsprechend ihrer Anwendung maßschneidern, während mit dem Siebdruck sich dickere und damit leistungsfähigere Batterien herstellen lassen“, erklärt Hager.
Für viele Anwendungen reicht die Leistung
Die Kapazität der hauchdünnen Kunststoffbatterien ist zwar deutlich geringer als die eines konventionellen metallhaltigen Akkus. „Für viele Anwendungen ist das aber bereits ausreichend, wie etwa für Leuchtdioden oder intelligente Verpackungen, die anzeigen, ob das Mindesthaltbarkeitsdatum schon überschritten oder die Kühlkette unterbrochen wurde“, sagt Hager. Zudem lassen sich die Batterien innerhalb weniger Minuten wiederaufladen – und das bis zu 1.000 Mal.
„Organische Radikalbatterien sind risikoarm und nachhaltig, denn sie enthalten keine umweltschädlichen oder selten vorkommenden Metalle und metallische Verbindungen in den Elektroden, wie etwa Lithium oder Kobalt“, betont Hager. „Damit schließen sie eine wichtige Lücke hin zu einer vollständig regenerativen Energieversorgung“, so der Forscher. Denn bisher gebe es zwar „grüne“ Technologien zur Energiegewinnung, aber keine „grünen“ Energiespeicher.
