Open Access

Eui-Young Shin, Muhammad Maqsood, Thomas Mayer-Gall, Wael Ali, Andreas Wego, Jochen Gutman, Leyla DjanklichORCiD, Carolin Günther, Vanessa König, Nora Volk, Elahe Sharifisamani, Tino ZillgerORCiD, Torsten TextorORCiD

• Textilien mit elektronischen Funktionen, Smarte Textiles oder Wearables, finden sich in immer mehr Bereichen. Markt und Anzahl der Produkte wachsen seit Jahren sehr stark. Die Produkte benötigen naturgemäß eine Stromversorgung, die für mobile Anwendungen meist über konventionelle Batterien/Akkus zur Verfügung gestellt wird. Hier können alternativ textile Superkondensatoren (SC) als voll integrierte Energiespeicher dienen. Es wäre auch denkbar an anderer Stelle textile Flächen als Energiespeicher zu nutzen (Dachhimmel im Automobil, Zeltdach u.v.m.). Im Rahmen eines Gemeinschaftsprojektes vom Deutschen Textilforschungszentrum Nord-West und der TEXOVERSUM Fakultät Textil wurden Materialien und ein Aufbau für textile SC entwickelt. Superkondensatoren können Energie speichern und schnell geladen werden. Ein Schwerpunkt der Arbeiten zielte auf die Synthese von neuen textilen Elektroden auf Basis von Kohlenstoffnanofaservliesen (CNF-Vliesen) ab. Die so hergestellten CNF-Vliese wurden in einen parallel entwickelten Aufbau integriert. Es zeigt sich, dass resultierende Kondensatoren, aufgrund der höheren spezifischen Oberfläche der Nanovliese und weiterer Funktionalisierungen eine deutlich höhere Kapazität aufweisen, als solche, die mit konventionellen Kohlefaservliesen hergestellt wurden. Mit den CNF-Vliesen konnten Kapazitäten von 30 F/g Elektrodenmaterial realisiert werden, eine Steigerung um den Faktor 300 im Vergleich mit Elektroden basierend auf konventionellen Kohlefaservliesen. Der Kondensatoraufbau wurde für ein Funktionsmuster so weiterentwickelt, dass er über einen klassischen mehrstufigen textilen Siebdruckprozess, bei dem die Elektroden in den Aufbau eingelegt werden, realisiert werden kann. Die Herstellung textiler Superkondensatoren kann damit für Textilveredler/-drucker, oft KMU, interessant sein. Leistungsfähige textile Superkondensatoren eröffnen Herstellern von smarten Textilien die Möglichkeit Produkte mit einem höheren Integrationsgrad zu entwickeln.