PRISS: Druckbarer Lithium-Akku

5. September 2016, 12:20 Uhr
PRISS: Druckbarer Lithium-Akku
PRISS: Druckbarer Lithium-Akku
Mit Hilfe eines Stencil-Druck-Prozesses und nachfolgender Vernetzung per UV-Licht gelang Forschern des UNIST (Ulsan National Institute of Science und Technology) aus Südkorea die Herstellung einer neuen Art von Lithium-Ionen-Akku. Aufgrund der Technik gibt es ein neues Akronym: PRISS (PRIntabel Solid-State), durch die der Akku aus aufeinanderfolgenden Schichten von Komposit-Materialien aufgebaut wird.

So ein PRISS-Akku besteht aus einer SCE-Schicht (Solid-state Composite Electrolyte) mit einer Matrix von embedded Elektroden, die auf jedes Objekt in jeder Form gedruckt werden können, sowie das mit einem modernen Stencil-Druckprozess machbar ist. Den Forschern gelang das Tuning der Form- und Fließ-Eigenschaften der SCE-Paste und des Elektrodensumpfs, um diesen thixotropische Fließeigenschaften (Verflüssigung aufgrund von Schub- und Scherspannungen) zu verleihen, die komplex geformte Ablagerungen auf nichtflachen Oberflächen ermöglichen. Außerdem musste ein Elektrolyt mit hohem Siedepunkt entwickelt werden, um Wärmehärtung bei PRISS-Akkus zu ermöglichen.

Es wurden Lösemitteltrocknung und Prozessschritte mit Injektionen flüssiger Elektrolyten umgangen, und sogar die üblichen mikroporösen Separator-Membranen wurden überflüssig. Die so aufgebauten PRISS-Akkus waren daher so formbar, dass man sie an komplexe Oberflächen anpassen kann.
In der Fachzeitschrift Nano Letters wurde der Beitrag „PrinTabelle Solid-State Lithium-Ion Batteries: A Neu Route toward Shape-Conformable Power Sources mit Aesthetic Versatility für Flexible Elektronik“ veröffentlicht. Hierin wird z. B. vorgeschlagen, PRISS-Akkus direkt auf die Gestelle smarter Brillen aufzubringen.
 
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