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Neue gedruckte Batterie

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Batterien sind seit Jahren sperrig und schwer. Es ist weniger als einen Millimeter dick, wiegt weniger als ein Gramm und kann im großen Maßstab kostengünstig mit einem Druckverfahren hergestellt werden.

In der Vergangenheit mussten Sie zur Bank gehen, um Geld zu überweisen oder einen Kontoauszug anzufordern. Aber wo ist das Blatt Papier mit der Authentifizierungsnummer der Transaktion? In Zukunft können wir die Suche nach der Nummer vermeiden, wir müssen nur noch unsere EC-Karte berühren und ein kleiner integrierter Bildschirm zeigt uns die Authentifizierungsnummer der Transaktion, die verwendet wird. Dann geben Sie einfach diese Nummer ein und das wars.

Möglich wird dies durch die neue gedruckte Batterie, die das Forschungsteam von Prof. Reinhard Baumann von der Fraunhofer-Forschungseinrichtung für Nanoelektronische Systeme (ENAS) in Chemnitz zusammen mit Kollegen der TU Chemnitz und der Menippos GmbH entwickelt hat. "Unser Ziel ist es, die Batterien in großem Maßstab zu einem einstelligen Preis im Penny-Bereich produzieren zu können", sagt Dr. Andreas Willert, Gruppenleiter bei ENAS.

Die Eigenschaften dieser neuen Batterie unterscheiden sich erheblich von denen herkömmlicher Batterien. Die gedruckte Version wiegt weniger als 1 Gramm und ist weniger als einen Millimeter dick, sodass sie beispielsweise in Bankkarten integriert werden kann. Die Batterie enthält kein Quecksilber, ist also in diesem Sinne ökologisch und hat eine Spannung von 1,5 V, was im normalen Bereich liegt. Durch Ersetzen mehrerer Batterien hintereinander können auch Spannungen von 3 V, 4,5 V und 6 V erreicht werden.

Dieser neue Batterietyp besteht aus verschiedenen Schichten: einer Zinkanode und einer Mangankathode. Zink und Mangan reagieren miteinander und erzeugen Strom. Die Anoden- und Kathodenschichten lösen sich jedoch während des chemischen Prozesses allmählich auf, wodurch die Batterie für Anwendungen mit begrenzter Lebensdauer oder begrenztem Strombedarf wie Grußkarten geeignet ist.

Batterien werden mit einem Siebdruckverfahren gedruckt, das dem für T-Shirts und Poster verwendeten ähnelt. Eine Art Gummikante drückt die Druckpaste durch ein Sieb auf die Oberseite des Substrats. Eine Vorlage deckt die Bereiche ab, auf denen nicht gedruckt wird. Durch dieses Verfahren ist es möglich, vergleichsweise große Mengen Druckpaste aufzutragen und die einzelnen Schichten sind etwas dicker als ein menschliches Haar. Forscher haben die Batterien bereits in einem Labor hergestellt. Bis Ende dieses Jahres konnten die ersten Produkte fertiggestellt werden.

Quelle: Azonano



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