Flüssige Elektroden wurden bereits in der Vergangenheit getestet, allerdings ohne großen Erfolg. Damals wurden flüssige Metalle wie Gallium verwendet. Doch dann kann das Material nur als Anode fungieren und birgt die Gefahr, dass es sich während des Auf- und Entladens verfestigt und damit seinen flüssigen Charakter verliert. Außerdem wurden für viele der bisher hergestellten dehnbaren Batterien seltene Materialien verwendet, die bei Abbau und Verarbeitung erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt haben.
Die Forscher am LiU Campus Norrköping haben ihre weiche Batterie stattdessen auf leitfähige Kunststoffe (konjugierte Polymere) und Lignin, ein Nebenprodukt der Papierherstellung, aufgebaut. Die Batterie kann über 500 Mal aufgeladen und entladen werden und behält dabei ihre Leistung bei. Sie kann auch auf die doppelte Länge gedehnt werden und funktioniert dann immer noch genauso gut.
"Da es sich bei den Materialien in der Batterie um konjugierte Polymere und Lignin handelt, sind die Rohstoffe reichlich vorhanden. Indem wir ein Nebenprodukt wie Lignin in ein hochwertiges Produkt wie ein Batteriematerial umwandeln, tragen wir zu einem Kreislaufmodell bei. Es ist also eine nachhaltige Alternative", sagt Mohsen Mohammadi, Postdoktorand am LOE und einer der Hauptautoren des in Science Advances veröffentlichten Artikels.
Der nächste Schritt ist der Versuch, die elektrische Spannung in der Batterie zu erhöhen. Laut Aiman Rahmanudin gibt es derzeit noch einige Einschränkungen, die sie überwinden müssen.
"Die Batterie ist nicht perfekt. Wir haben gezeigt, dass das Konzept funktioniert, aber die Leistung muss noch verbessert werden. Die Spannung beträgt derzeit 0,9 Volt. Deshalb werden wir jetzt prüfen, ob wir andere chemische Verbindungen verwenden können, um die Spannung zu erhöhen. Eine Möglichkeit, die wir untersuchen, ist die Verwendung von Zink oder Mangan, zwei Metallen, die in der Erdkruste vorkommen", sagt Aiman Rahmanudin.
