ThermoBatS - Thermoelektrische Batteriesysteme
Dieses Projekt befasst sich mit der Entwicklung von flexiblen und vielseitigen thermoelektrischen Generatoren, die den Seeberg-Effekt nutzen, um aus Temperaturgradienten entlang thermoelektrischer Materialien elektrische Potenziale zu erzeugen. Ziel ist es, kleinste Generatoren zu entwickeln, die hocheffizient, skalierbar und materialintegriert sind.
Die geplanten mikrothermoelektrischen Generatoren (μTEG) werden aus einer Polymer-Matrix und anorganischen thermoelektrischen Materialien mit Korngrößen im Bereich von Nanometern bestehen. Durch Zugabe verschiedener Lösungsmittel und Zusätze lassen sich die Nanomaterialien als Dispersionen oder Tinten in Dispenser-Druck- oder Siebdruckverfahren verwenden, sodass die Herstellung von μTEGs auch im größeren Maßstab kosteneffizient ist. Nach dem Druckprozess sorgen Heißpress- oder Elektrosintertechniken für einen optimalen Kontakt zwischen den einzelnen Nanopartikeln, um funktionelle μTEGs zu bilden.
Ebenfalls mittels Druckverfahren erfolgt das Aufbringen unterschiedlicher Phasenwechselmaterialien (PMCs) auf beiden Seiten der μTEGs. Diese PMCs können beim Phasenwechsel Wärme aufnehmen oder abgeben und halten so die Temperatur innerhalb des Materials konstant. Das erlaubt dem System, zeitliche Temperaturschwankungen in einen räumlichen Temperaturgradienten über das μTEG umzuwandeln. So lassen sich Tag- und Nachtzyklen zur Energiegewinnung nutzen. Zusätzliche Verstärker-, Kommunikations- und Sensorelektronik könnten Informationen oder Energie für andere livMatS-Projekte liefern.