Akkus, wie wir sie noch nie gesehen haben
Von Handys über Laptops bis hin zu Smartwatches – Batterien stecken überall drin. Bislang waren sie vor allem eins: fest, voluminös und starr. Doch das könnte sich jetzt ändern. Ein Team an der Universität Linköping hat eine revolutionäre Batterie entwickelt, die weich, formbar und sogar druckbar ist – ganz ohne die klassischen Einschränkungen, die bisheriges Akku-Design mit sich brachte.
In ihrer Studie, veröffentlicht am 11. April im Fachjournal Science, beschreiben die Forschenden, wie sie leitfähige Materialien – sogenannte Elektroden – in eine flüssige, pastenartige Form gebracht haben. Das Ergebnis: eine flexible Batterie, die sich individuell anpassen lässt.
„Batterien sind das größte Bauteil in jedem elektronischen Gerät. Sie sind heute fest und recht sperrig“, erklärt Aiman Rahmanudin, Mitautor der Studie. „Mit einer weichen, anpassbaren Batterie gibt es keine Design-Grenzen mehr. Sie lässt sich auf ganz neue Weise integrieren und dem Nutzer anpassen. Die Konsistenz erinnert an Zahnpasta. Man könnte sie sogar in einen 3D-Drucker packen und in beliebige Formen bringen.“
Warum das bisher nicht geklappt hat
Bisherige Ansätze für flexible Akkus setzten auf mechanische Lösungen wie verschiebbare Kontakte oder seltene Materialien, die schwer zu beschaffen und umweltschädlich sind. Der Gamechanger in Schweden: Die Elektroden wurden nicht einfach verbogen oder gestreckt – sie wurden komplett verflüssigt.
Zur Einordnung: Eine typische Batterie besteht aus zwei unterschiedlichen Metallen – der Anode und der Kathode. Zwischen diesen fließt durch eine chemische Reaktion Strom, also Elektronen, die unsere Geräte zum Laufen bringen. Je größer die Batterie, desto mehr Kapazität – aber auch desto dicker und unbeweglicher die Elektroden.
Rahmanudin betont: „Wir sind die Ersten, die zeigen konnten, dass die Leistungsfähigkeit nicht von der Steifheit abhängt.“
Von der Papierfabrik zum Akku
Andere Forschende hatten bereits mit flüssigen Metallen experimentiert – doch diese neigten dazu, wieder fest zu werden. Das schwedische Team ging einen anderen Weg: Es verwendete leitfähige Kunststoffe, sogenannte konjugierte Polymere, kombiniert mit Lignin – einem Abfallprodukt aus der Papierherstellung. Das Resultat: eine dehn- und wiederaufladbare Batterie, die selbst dann funktioniert, wenn man sie auf die doppelte Länge zieht.
Und das Beste: Die Materialien sind günstig und reichlich vorhanden. „Indem wir Lignin, ein Nebenprodukt, in einen hochwertigen Akku-Rohstoff verwandeln, leisten wir einen Beitrag zu einem nachhaltigeren Kreislauf“, erklärt Mohsen Mohammadi, Hauptautor der Studie.
Die Batterie schafft aktuell über 500 Ladezyklen – ein starker Anfang, auch wenn die Forscher*innen noch weiter tüfteln wollen.
Noch Luft nach oben – im wahrsten Sinne
Aktuell liefert die weiche Batterie eine Spannung von 0,9 Volt. Zum Vergleich: Eine klassische AA-Batterie liegt bei 1,2 bis 1,5 Volt, Smartphones brauchen sogar 3,7 bis 4,2 Volt. Ziel ist es jetzt, durch andere chemische Verbindungen die Spannung zu erhöhen – damit die neue Technologie auch in leistungsintensiven Geräten eingesetzt werden kann.
„Wir haben gezeigt, dass das Konzept funktioniert. Jetzt geht es darum, die Performance zu verbessern“, so Rahmanudin.
Designfreiheit ohne Grenzen?
Diese Entwicklung könnte die Art, wie wir über Technikdesign denken, grundlegend verändern. Keine klobigen Akkupacks mehr, keine festgelegten Formen – stattdessen könnten Akkus künftig nahtlos in Kleidung, Wearables oder sogar medizinische Implantate integriert werden. Denkbar wären auch Geräte, die sich an unseren Körper anschmiegen oder biegbare Displays, bei denen der Akku einfach mitgedruckt wird.
Die Zahnpasta-Batterie ist zwar noch nicht reif für den Massenmarkt – aber sie macht Hoffnung auf eine Zukunft, in der Technik nicht mehr an Form und Funktion von Batterien scheitert.
