Im Labor der Linköping University in Schweden ist ein Durchbruch gelungen: Eine flexible, streckbare Batterie mit einer Konsistenz, die an Zahnpasta erinnert. Sie liefert 0,9 Volt, bleibt selbst bei doppelter Ausdehnung funktionstüchtig, hält über 500 Ladezyklen aus und könnte künftig in Kleidung, Implantaten oder sich bewegenden Robotern eingesetzt werden.

Der menschliche Alltag wird zunehmend von Tools und Gadgets begleitet, die Energie benötigen. Besonders im Zeitalter von künstlicher Intelligenz werden Geräte wie Smart Glasses wahrscheinlich erst der Anfang einer Entwicklung sein – einer Entwicklung, die auf innovative und sprichwörtlich flexible Formen der Energiespeicherung angewiesen ist.

Schwedische Forscher:innen haben jetzt eine Studie veröffentlicht, die nahelegt, dass ihnen ein erster Schritt in diese Richtung gelungen ist. Die zentrale Innovation: Elektroden in flüssiger Form. Statt fester Materialien wie bei klassischen Batterien nutzen die Forschenden leitfähige Polymere, modifiziertes Lignin – ein Nebenprodukt der Papierherstellung – sowie PACA, PEDOT und Kohlenstoffadditive.

Diese Kombination wird in eine Flüssigkeit eingebettet und funktioniert in einem flexiblen Behälter, ähnlich wie Zahnpasta in einer Tube. Der Trick: Flüssige Elektroden bieten hohe Flexibilität und genug Material, um Leistung zu bringen – ohne steif zu werden. Das gesamte System ist dehnbar und behält gleichzeitig eine stabile Energieversorgung bei.

In Labortests zeigte sich, dass die Batterie bis zu 500 Lade- und Entladezyklen übersteht, ohne signifikante Leistungseinbußen. Unter mechanischer Belastung – Biegen, Ziehen, Dehnen auf das Doppelte der Ausgangsmaße – bleibt sie funktional. Die Forschenden vergleichen die Konsistenz des Materials mit Zahnpasta.  Dadurch kann das Material im 3D-Drucker in fast jede Form verarbeitet werden.

Derzeit liegt die Ausgangsspannung bei rund 0,9 Volt. Zwar weniger als bei AAA- oder AA-Zellen (1,5 Volt), doch entspricht sie bereits dem Bedarf vieler kleiner Geräte wie Hörgeräte oder Implantate. Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Zellen benötigt die Herstellung keine seltenen Rohstoffe, was das Konzept besonders nachhaltig macht.

Das große Potenzial hinter der Innovation: Energieversorgung dort, wo starre Batterien an ihre Grenzen stoßen. Beispielsweise in Körpernähe – bei Smart Clothing, Sensoren für Glucose oder Insulinpumpen, Hörgeräten und implantierbaren Geräten.

Auch Soft-Robotik dürfte von der Formfreiheit profitieren, denn fest eingebaute, schwere Batterien gehören damit der Vergangenheit an. Eventuell müssen wir uns in einer – zugegebenermaßen vermutlich noch weit entfernten Zukunft – vom vorherrschenden Konzept starrer Roboter verabschieden.

Um die Sicherheit der Batterie auf der Haut und im Körper zu gewährleisten, wird parallel bereits an biokompatiblen Elektrolyten geforscht. Außerdem wollen die Forschenden künftig höhere Spannungen erreichen, zum Beispiel über Zink-Mangan-Chemie.