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pte20180810004 Umwelt/Energie, Forschung/Technologie

Papierbatterie ist biologisch abbaubar

US-Entwicklung ist leicht, billig und flexibel

So könnte es in der Papierbatterie aussehen (Grafik: Seokheun Choi)
So könnte es in der Papierbatterie aussehen (Grafik: Seokheun Choi)

Vestal (pte004/10.08.2018/06:15) - Forscher der Binghamton University https://www.binghamton.edu haben eine Batterie auf der Basis von Papier entwickelt, die nach Gebrauch kompostiert werden kann. Das könnte helfen, Elektroschrottberge zu vermeiden. Außerdem soll die Entwicklung weitaus leistungsfähiger sein als bisher getestete Stromspeicher dieser Art.

Kompost statt Elektroschrott

"Die Mengen an elektronischem Abfall haben sich dramatisch vergrößert", sagt Seokheun Choi, Professor für Elektrotechnik und Informatik, der die Papierbatterie gemeinsam mit Chemieprofessor Omowunmi Sadik entwickelt hat. "Unsere Batterie kann dazu beitragen, die Abfallmengen zu reduzieren." Denn die Neuentwicklung löst dem Team zufolge die Probleme bisheriger Ansätze für papierbasierte Batterien. Diese hatten eine geringe Speicherkapazität, waren schwer herzustellen und es schien fraglich, ob sie wirklich biologisch abbaubar wären. Doch Choi und Sadik sind sicher, all das im Griff zu haben.

Ihre Biobatterie ist ein Hybrid aus einer Art Filterpapier und einem Kunststoffverbund, der Strom leitet. Dieser besteht aus Polyamidsäure und einem weiteren Polymer. Er bildet gleichzeitig eine der beiden Elektroden. Das Papier ist auf der einen Seite mit einem Elektrolyten beschichtet. und auf der anderen Seite mit leitfähigem Material. Diese Kombination sei der Schlüssel für die biologische Abbaubarkeit, so die Forscher.

Komplett aufgelöst in Wasser

Die Wissenschaftler testeten die Abbaubarkeit, indem sie die Batterie in Wasser legten. Spezielle Zusätze, etwa von Mikroorganismen, waren nicht nötig. Die Batterien zerfielen in ihre ursprünglichen Moleküle. Diese sollen keine negativen Einflüsse auf die Umwelt haben. Die Batterie aus Papier und Kunststoff ist leicht, billig und flexibel. Das sei ein weiterer Vorteil der Entwicklung, so Choi. Die Kapazität lasse sich steigern, indem mehrere Batterien übereinandergestapelt werden. Die Form lässt sich ändern, indem sie einfach zusammengefaltet wird. Die Herstellung ist laut den Forschern unproblematisch.

Wenngleich das Team eine sehr leistungsfähige Batterie für sich beansprucht, so liefert diese im Vergleich mit üblichen Akkus sehr wenig Strom. Dieser könnten aber ausreichen, um genügsame Verbraucher, wie etwa Biosensoren, zu versorgen. Ob die neue Papierbatterie tatsächlich kommerzialisiert wird, ist allerdings noch offen.

(Ende)
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