Warum sind Superkondensatoren besser als Batterien?

Die wachsende Nachfrage nach tragbaren Geräten führt zu Problemen bei der Entsorgung von Batteriemüll. Batterien gelten als bequeme Energiespeicher mit hoher Dichte und sind ein fester Bestandteil von IoT-Geräten sowie drahtlosen Endgeräten. Obschon herkömmliche Batterien aufgrund ihrer hohen Energiedichte weit verbreitet sind, haben sie viele Nachteile. Sie sind zu sperrig für schlanke Designs, verursachen hohe Wartungskosten und enthalten schädliche Chemikalien. Zudem benötigt man für den Austausch in industriellen Produkten einen Techniker, was pro Einheit bis zu 200 US-Dollar kosten kann. Eine neue Generation von Superkondensatoren (Supercaps) bietet hier eine vielversprechende Alternative. Dank chemischer Innovationen sind diese ungiftig, vollständig recycelbar und sehr dünn, was sie zu einer nachhaltigen und wartungsfreien Stromquelle für moderne Smart Devices macht.

Die wachsende Umweltbelastung durch Batterien

Die Problematik des ökologischen Fußabdrucks von Batterien wird durch die steigende Produktion und Entsorgung immer akuter. Die Europäische Kommission meldete, dass 2022 in der EU 244.000 Tonnen tragbare Batterien verkauft wurden, davon aber nur 111.000 Tonnen recycelt werden konnten. Batterien enthalten giftige Chemikalien wie Lithium, Mangan und Kobalt, die am Ende ihrer Lebensdauer schädlich für Menschen und Wildtiere sind. Zusätzlich ist der Abbau der Rohstoffe umweltschädlich und riskiert, gegen die Standards für Konfliktmineralien zu verstoßen. Als Reaktion darauf erlassen Regierungen, wie die EU mit ihrer Batterieverordnung 2023/1542, strengere Vorschriften zur Reduzierung dieser Schäden. Das Ausmaß des Problems wird sich weiter verschlimmern, da die Zahl der IoT-Geräte in die Billionen geht.

Revolution der Pouch-Supercaps

Angesichts der zunehmend aggressiven Haltung der Regierungen gegenüber den Umweltschäden durch Batterien wird das regulatorische Umfeld für Produkte mit Batterien strikter. Deswegen setzen Hersteller von vernetzten Kleingeräten auf eine Kombination aus Energy Harvesting (meist Solarzellen) und herkömmlichen Superkondensatoren. Dieser Ansatz eliminiert zwar die hohen Kosten für den Batteriewechsel und befreit OEMs von der Einhaltung strenger Vorschriften. Jedoch lösen herkömmliche zylindrische Supercaps nicht alle Probleme, denn sie sind nach wie vor zu sperrig und schränken die Designfreiheit ein. Zudem enthalten sie eine Mischung aus giftigen Materialien, die schwer zu recyceln sind.

Innovationen in der Chemie und Produktion haben einen neuen Typ von Pouch-Supercaps ermöglicht. Diese sind nicht nur ungiftig und vollständig recycelbar, sondern auch ultradünn. Mit diesem neuen Formfaktor bieten sie ultimative Designfreiheit und eignen sich selbst für Smartcards. Diese Technologie stellt eine nachhaltige und platzsparende Alternative dar, eine Batterie aus dem Smart-Devices-Design eliminiert.

Die revolutionäre Lösung von Ligna Energy

Während auch herkömmliche Supercaps Nachteile wie ihren sperrigen zylindrischen Formfaktor und die Verwendung von giftigen Materialien aufweisen, hat das Unternehmen Ligna Energy mit seiner S-Power-Familie eine bahnbrechende Lösung entwickelt. Durch Innovationen in Chemie und Produktion ist es dem schwedischen Unternehmen gelungen, Pouch-Supercaps herzustellen, die nicht nur ungiftig und vollständig recycelbar sind, sondern auch sehr dünn (bis zu 0,4 mm).

Diese biobasierten Supercaps bieten eine deutlich geringere CO2-Belastung und eine Zyklenlebensdauer von über 250.000 Zyklen. Dank eines kostengünstigen und skalierbaren Roll-to-Roll-Produktionsprozesses sind sie eine praktikable und zukunftsweisende Alternative für eine Vielzahl von Anwendungen, von Smartcards bis zu elektronischen Regaletiketten. Sie ermöglichen Ingenieuren, die Umweltvorschriften einzuhalten und gleichzeitig ultradünne und langlebige Produkte zu entwerfen.

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