Polymerforschung: Flexible organische Batterie entwickelt
Eine organische Batterie – dünn und biegsam wie Papier und dabei innerhalb einer Minute aufladbar – haben Hiroyuki Nishide und seine Kollegen von der Waseda-Universität in Tokio entwickelt. Über tausend Mal lassen sich die Prototypen wieder aufladen.
Der etwa 200 Nanometer dicke, filmartige Energiespeicher besteht aus einem Polymer, an dem reaktionsfreudige Stickstoffoxid-Radikale angebracht sind, die als Ladungsträger fungieren. Verglichen mit herkömmlichen organischen Materialien sorgen die zwei Radikale pro Polymerabschnitt für eine sehr hohe Ladungsträgerdichte. Etwa zehn Gramm des Polymers tragen eine Ladungsmenge vergleichbar mit der eines handelsüblichen Akkus. Im Gegensatz zu diesem geben Polymer-Batterien ihre Energie jedoch nicht langsam und gleichmäßig, sondern in Form eines Stromstoßes ab.
Für die bisher übliche Herstellungsweise, bei der die organischen Radikal-Polymere auf ein schnell rotierendes Substrat aufgebracht wurden, mussten die Polymere in Elektrolyten löslich sein. Dadurch entluden sich solche Batterien aber von selbst. Das Team um Nishide entwickelte deshalb ein Verfahren, Polymere und Substrat durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht querzuvernetzen. (jpb)
Der etwa 200 Nanometer dicke, filmartige Energiespeicher besteht aus einem Polymer, an dem reaktionsfreudige Stickstoffoxid-Radikale angebracht sind, die als Ladungsträger fungieren. Verglichen mit herkömmlichen organischen Materialien sorgen die zwei Radikale pro Polymerabschnitt für eine sehr hohe Ladungsträgerdichte. Etwa zehn Gramm des Polymers tragen eine Ladungsmenge vergleichbar mit der eines handelsüblichen Akkus. Im Gegensatz zu diesem geben Polymer-Batterien ihre Energie jedoch nicht langsam und gleichmäßig, sondern in Form eines Stromstoßes ab.
Für die bisher übliche Herstellungsweise, bei der die organischen Radikal-Polymere auf ein schnell rotierendes Substrat aufgebracht wurden, mussten die Polymere in Elektrolyten löslich sein. Dadurch entluden sich solche Batterien aber von selbst. Das Team um Nishide entwickelte deshalb ein Verfahren, Polymere und Substrat durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht querzuvernetzen. (jpb)
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