Gelatine für umweltfreundlichere Batterien

Technischer Wackelpudding, so genanntes Ionen-Gel, trägt Elektrolyt in Trockenbatterien

Lissabon (Portugal) - Typische Speisegelatine könnte die Kosten- und Umweltbilanz von Batterien weiter verbessern: Statt Geschmacksstoffe wie bei Götterspeise und Aspik soll die Gelatine Elektrolyte tragen. Portugiesische Chemiker präsentieren den Prototyp eines elektrisch leitenden Ionen-Gels aus dem Biopolymer Gelatine. Das macht die Herstellung verschiedenster elektrochemischer Vorrichtungen günstiger und auch umweltfreundlicher als bisherige Methoden, bei denen Elektrolyte mithilfe technischer Polymere oder Nanoröhrchen in Gelen oder Feststoffen verfestigt werden. Zu den möglichen Anwendungen gehören Trockenbatterien ebenso wie Solarzellen, elektrochrome Fenster mit eingebauter Verdunkelung oder Brennstoffzellen für Elektrofahrzeuge. Die Forscher berichten im Fachblatt "Chemical Communications".

"Wir präsentieren ein neues Konzept für das Design eines leitenden Polymermaterials, das die chemische Vielseitigkeit eines organischen Salzes (Ionenflüssigkeit) mit der morphologischen Vielfalt eines Biopolymers kombiniert", schreiben die Forscher um Pedro Vidinha und Susana Barreiros von der Universidade Nova de Lisboa. Die Chemiker hatten festgestellt, dass sich Speisegelatine in Ionenflüssigkeit löst wie in heißem Saft oder Gemüsebrühe. Beim Abkühlen erstarrt, leitete das biologische Ionen-Gel den elektrischen Strom zwar nur halb so gut wie die ursprüngliche Flüssigkeit doch durchaus ausreichend für einfache Stromkreise und kleine elektrochemische Vorrichtungen.

Elektrolyte liegen üblicherweise als Flüssigkeit vor, in der die negativ und positiv geladenen Ionen frei wandern und damit elektrische Ladung transportieren können - bekanntestes Beispiel ist die Autobatterie. Bei so genannten Trockenbatterien wird die Flüssigkeit durch saugfähiges Papier an Ort und Stelle gehalten. Bei klassischen Bleiakkumulatoren und neuen Variantionen davon, die etwa Elektroautos künftig mit Strom versorgen sollen, werden technische Gele eingesetzt und weiterentwickelt. Speisegelatine als Biopolymer besteht aus dem Protein Kollagen, das in Haut, Knochen und Sehnen von Säugetieren vorkommt. Das Team um Vidinha experimentiert nun mit verschiedenen Varianten ihres Ionengels, um die Leitfähigkeit und Stabilität zu optimieren.