Der kompostierbare Akku aus dem 3-D-Drucker schafft mehr als 1.000 Ladezyklen

Akkus gehören fest zum modernen Leben dazu, der Bedarf nach wiederaufladbaren Batterien aller Größen steigt weiterhin an. Die besonders häufig genutzten Lithium-Ionen-Akkus sind allerdings alles andere als umweltfreundlich und nachhaltig. Knappe, teilweise sogar gesundheitsschädliche Rohstoffe, kommen bei der Produktion zum Einsatz und die Entsorgung gestaltet sich entsprechend schwierig. Der vollständig kompostierbare Akku ließ bislang auf sich warten, doch jetzt melden Schweizer Forscher einen Durchbruch.

Eine Batterie, die du auf dem Kompost entsorgen kannst? In der Mache!

Mini-Superkondensator für elektronische Kleinstgeräte

Es hat zwar viel Zeit und Geduld gekostet, einem 3-D-Drucker die erste kompostierbare Batterie zu entlocken, doch ab jetzt läuft die Produktion wahrscheinlich schon viel schneller. Der Drucker druckt einfach die vier verschiedenen Lagen des Akkus aus, danach wird das Produkt dann gefaltet, damit der Elektrolyt in der Mitte liegt: Fertig ist der Mini-Superkondensator aus Zellulose, Kohlenstoff, Kochsalz und Glycerin! Mehr als 1.000 Ladezyklen soll er überstehen, und immerhin liefert er genügend Strom für ein elektronisches Kleinstgerät wie einen Sensor oder Mikrosender. Der Trend weist ohnehin in die Richtung, dass solche kleinen Gadgets immer mehr in Umlauf kommen. Gebraucht werden sie beispielsweise im Umwelt-Monitoring und bei medizinischen Selbsttests sowie in der Versandlogistik.

Robuste Bio-Batterie lässt sich zügig auf- und entladen

Die Bio-Batterie weist nur etwas zehn Prozent der Energiedichte eines »normalen« Akkus auf, doch dieses Manko gleicht sie mit einer höheren Leistungsdichte aus. Das heißt, sie lässt sich ruckzuck auf- und entladen und ist außerdem um einiges haltbarer als ihre lithiumhaltigen Anverwandten. Die Energiespeicher bestehen aus einer Trägerfolie, flankiert von einer stromleitenden Schicht. Darunter befinden sich eine Elektrode und ein Elektrolyt.

Chemisch gesehen handelt es sich um eine Komposition aus Zellulose-Nanofasern und -Nanokristalliten. Außerdem sind Graphit, Aktivkohle, Ruß, Glycerin, Kochsalz und Wasser enthalten. Zwei Alkohole sorgen dafür, dass die festen Stoffe einen gelatinösen Zustand erreichen und druckbar werden. Heraus kommen immerhin 1,2 Volt und etwa 2,6 Farad je Gramm. Außerdem sagen die Forscher, ihr Produkt sei gegen Erschütterung und Druck resistent, was beim Einsatz in mobilen Geräten von großer Bedeutung ist.