Onderzoekers ontwikkelen papieren batterijen

Een groep Zweedse onderzoekers heeft een batterij ontwikkeld die van papier gemaakt wordt. Zij voorzagen cellulose-vezels van een zeer dunne coating van een geleidend polymeer. De accu's zouden flexibel zijn en een hoge capaciteit hebben.

De Zweden, verbonden aan verschillende afdelingen van het Ångström-laboratorium van de Uppsala-universiteit, maakten gebruik van een geleidend polymeer dat een dun laagje om cellulose vormt. De aanpak van de onderzoekers verschilt van vergelijkbare pogingen in de dikte van de polymeerlaag: eerdere pogingen maakten gebruik van dikke lagen die werden gebruikt om voldoende accu-capaciteit te krijgen. Die hebben echter als nadeel dat het laden en ontladen te langzaam gaat, waardoor de praktische toepasbaarheid van de batterijen ontoereikend was.

De onderzoekers van de Uppsala-universiteit gebruiken echter zeer dunne lagen, maar die laagjes hadden een zeer groot oppervlak om toch voldoende laadcapaciteit te realiseren. Zij maakten gebruik van cellulose, het hoofdbestanddeel van papier, dat van een algensoort afkomstig was, en voorzagen het cellulose van een laagje polypyrrol van 50nm dikte. Twee lagen gecoat cellulose werden door filtreerpapier, gedoopt in een elektrolyt, van elkaar gescheiden en voorzien van elektrodes van platina-folie. Het geleidende papier had een oppervlak van 80 vierkante meter per gram materiaal.

De batterijen kunnen met een laadstroom van 600mA per vierkante centimeter overweg en bleken na honderd laad- en ontlaad-cycli slechts zes procent van hun capaciteit te hebben verloren. Per gram batterij hebben de accu's tussen de 25 en 33mAh capaciteit, voldoende voor praktische toepassingen, zo menen de onderzoekers. De batterijen zouden goedkoop te produceren zijn en zouden in onder meer verpakkingsmaterialen en flexibele elektronica toepassingen kunnen vinden.