In weniger als einer Minute ist die Batterie eines Spin-offs der Empa geladen. Dank den hauchdünnen Schichten ist sie zudem auch bei grosser Kälte und Hitze nutzbar.
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Illustration: ikonaut
4 — Für das Internet der Dinge Nützlich ist die Batterie da, wo es
zwar nicht viel Energie braucht,
diese aber innert kurzer Zeit abgerufen
werden muss. Zum Beispiel
beim Internet der Dinge. Das können
Sensoren bei Paketen mit empfindlichem
Inhalt sein, die für ein kurzes
Senden des Zustands alle Energie
benötigen und danach via Solarzelle
wieder geladen werden können.
Oder für kleine elektronische Geräte
wie einen Stift für einen Tabletcomputer,
die bei Bedarf schnell
geladen
werden können. Durch ihre
Robustheit und Flexibilität ist die
dünne Batterie auch für tragbare
Apparate wie Hörgeräte nützlich.
3 — Materialien werden
auf Folie abgelagert Das Auftragen von feinen Schichten
ist ein existierender industrieller
Prozess: So kann das Start-up in
einem
Durchlauf gleich nacheinander
alle drei Schichten in einem
Vakuum
auf die Folie ablagern lassen.
Diese hat etwa die Dicke eines Haares
und ist somit flexibel.
2 — Trick mit dünnen Schichten Das Spin-off Btry von der Empa
miniaturisiert
die Energiespeicherung:
Auf eine Metallfolie (grau)
wird nur eine hauchdünne Schicht
Kristall (gelb), eine feine Keramikschicht
(blau) und eine Kupferschicht
(orange) aufgebracht. Alles
ist so zart, dass die Lithiumionen
auch ohne Flüssigkeit hindurchwandern
können. Die Feststoffbatterie
kann weder auslaufen noch sich
entzünden,
sie funktioniert zwischen
minus 40 und plus 150 Grad Celsius.
Und: Sie lässt sich in nur einer
Minute
laden und entladen.
1 — Lange Distanzen für Ionen Beim Aufladen der Batterie in einem
Smartphone lösen sich die Lithiumionen
aus einem Kristall (gelb) am
Pluspol (grau) und wandern dann
via eine Salzlösung (Elektrolyt) durch
eine trennende Membran (blau) zu
einer Grafitschicht (schwarz) am Minuspol
(orange), wo sie bis zur Entladung
bleiben. Lange Wege bringen
entsprechend lange Lade- und
Entladezeiten
mit sich.