Die meisten Menschen haben beim Gedanken an Batterien schwere Klötze vor Augen, die Taschenlampen zu Hanteln machen und die mit ihrer Säure Schubladen anfressen, wenn man sie zu lange darin liegen gelassen hat.
Für Yuan Yang sind Batterien vor allem eins: durchsichtig. Dem Nachwuchsforscher der US-Eliteuniversität Stanford in Kalifornien ist es gelungen, einen transparenten Akku herzustellen – aus einem farblosen Gel und Elektroden, deren Leiterbahnen so dünn sind, dass das menschliche Auge sie nicht mehr sehen kann.
Der fingernagelgroße Prototyp in Yangs Labor speichert zwar 30 Mal weniger Energie als ein herkömmlicher Lithium-Ionen-Akku. In den nächsten Jahren aber will der Forscher die Leistung um das Zehnfache verbessern. Dann könnten Hersteller von dünnen Tablet-Computern die Batterie wie eine Folie auf ihre Geräte kleben und noch flachere, ja sogar durchsichtige Tablets und Smartphones in die Läden bringen.
Die Revolution der Batterie
Yangs Folien-Batterie ist nur ein besonders spektakulärer Vorbote für einen technologischen Umbruch. Weltweit sind Forscher an Universitäten und in Unternehmen dabei, die Batterie neu zu erfinden. Sie haben dabei radikal umgedacht: Allerweltsmaterialien wie Plastik, Papier oder Textilien sollen selbst zu Stromspeichern werden. Statt in Akkus lassen sich die Energiereserven damit in Bauteilen unterbringen – in den Gehäusen von Smartphones, den Karosserien von Elektroautos oder der Versiegelung dünner Solarmodule auf dem Dach.
Handys, deren größtes Bauteil der Akku ist, würden fast so flach wie Kreditkarten.
Zugleich ermöglicht die Technologie völlig neue elektronische Produkte: T-Shirts mit Batterie- und Sensorfasern, die den Puls von Sportlern messen; Tiefkühlkost-Verpackungen, die anzeigen, ob die Ware während des Transports angetaut ist; oder hauchdünne elektronische Folien, auf die sich Nutzer morgens die Zeitung laden.
Wie auch immer sie aussehen werden: Die Nachfrage nach Stromspeichern in allen Formen und Größen wird in den nächsten Jahren deutlich zunehmen. Auf 55,4 Milliarden Dollar wird der Weltmarkt für Batterien bis zum Jahr 2017 wachsen, prognostiziert das US-Marktforschungsunternehmen Global Industry Analysts. Denn immer mehr Dinge des Alltags sind mit dem Internet verbunden – und brauchen jederzeit Strom: vom Heizungsventil, das sich per Smartphone steuern lässt, bis zur Pillenschachtel, die bei Entnahme einer Tablette via Mobilfunk den Arzt informiert.
Batterien, das ist abzusehen, steht der mit Abstand größte Innovationsschub bevor seit ihrer Erfindung durch Alessandro Volta vor mehr als 200 Jahren.
Batterien aus dem Drucker
So käme heute wohl kaum jemand auf die Idee, seinen Akku mit einer Schere zu zerteilen. Doch mit neuen Stromspeichern, die das US-Startup Imprint Energy 2014 auf den Markt bringen will, wird genau das möglich. Die neuen Akkus sind dünn wie Plastikfolien, lassen sich rollen und auch in beliebig große Teile zerschneiden. Das ermöglicht Herstellern, die Stromspeicher wesentlich flexibler einzusetzen. „Unsere Batterie passt sich nahezu jedem Design an“, sagt Mitgründer Brooks Kincaid.
