Technologie

Ohne Lithium und Kobalt: Erforschung von Natrium-Ionen-Batterien nimmt Fahrt auf

Natrium-Ionen-Batterien sind noch weitgehend unerforscht. Diese neuartige Batterie-Technologie könnte Lithium und Kobalt überflüssig machen – ist aber eine ziemliche Wundertüte.
22.11.2020 09:58
Lesezeit: 1 min
Ohne Lithium und Kobalt: Erforschung von Natrium-Ionen-Batterien nimmt Fahrt auf
Unter der Salzkruste des bolivianischen Sees "Salar de Uyuni" lagern die größten Lithiumreserven der Welt. Wenn sich Natrium-Ionen-Batterien durchsetzen, müsste man in Zukunft gar nicht mehr mühsam nach dem Lithium graben, sondern könnte direkt das Salz verwenden. (Foto: dpa) Foto: Georg Ismar

Natrium-Ionen-Batterien könnten schon bald den herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien Konkurrenz machen. Letztere sind immer noch der Standard in zahlreichen Anwendungen wie Akkus für Smartphones und Laptops und Batterien für Elektroautos.

Wissenschaftler der chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Technischen Universität Delft in den Niederlanden forschen aktuell an einer neuartigen Batterie-Technologie. Ihre ersten Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht.

Natrium-Ionen-Batterien sollen eine um 20 bis 30 Prozent geringere Energie-Dichte im Vergleich zur Lithium-Ionen-Technologie haben, wie das Portal „Mining.com“ zu berichten weiß. Dadurch würden technische Anwendungen vor demselben, sogar noch größeren Problem des großen Volumens und folglich auch hohen Gewichts stehen. Zu Beginn würden sich die Anwendungen also vermutlich auf größere Ziele wie Antriebe für Schiffe und Batteriespeicher von Solarenergie zum Einsatz kommen.

Dafür wäre aber kein Lithium notwendig. Das Metall wird teilweise unter problematischen Bedingungen abgebaut. Die vielversprechenden Feststoffbatterien und Lithium-Schwefel-Akkus basieren allesamt noch auf Lithium-Anoden. Der aus denselben Gründen umstrittene Batteriebestandteil Kobalt dürfte ebenfalls überflüssig werden.

Natrium findet sich dagegen auf der Erde in Hülle und Fülle, unter anderem als Molekül-Bestandteil von Speisesalz (Natriumchlorid). Perspektivisch sind Natrium-Batterien wohl um einiges billiger herzustellen.

In Natrium-Ionen-Batterien könnten außerdem ganz andere Rohstoffe als üblich in den Elektroden verbaut werden. Genau daran werkeln die Forscher im Moment intensiv. „Abhängig von der exakten Zusammensetzung der Elemente ergeben sich subtile Unterschiede in der atomaren Struktur der Kathode [Minuspol, welcher die positiv geladenen Natrium-Ionen anzieht; Anm. d. Red] und diese haben einen massiven Einfluss auf die Batterieleistung“, so einer der beteiligten Wissenschaftler.

-

Aufgrund der Vielzahl an Zusammensetzungs-Optionen der Materialien gebe es unzählige strukturelle Möglichkeiten. In dieser Hinsicht ist die Technologie also noch eine echte Wundertüte mit enormem Verbesserungspotential.

Die Forscher behelfen sich deshalb mit Schemata, die auf dem geologischen Konzept des „ionischen Potentials“ beruhen. Damit schätzen sie die Leistungsfähgikeit der unzähligen möglichen Material-Zusammensetzungen. Mit dieser Methode konnten sie zum Beispiel herausfinden, mit welchen Elementen man eine Batterie bauen müsste, so dass eine bestmögliche Energiedichte oder Auflade-Geschwindigkeit herauskommt.

Weiterlesen:

Forscher entwickeln Batterie mit unendlicher Lebensdauer

Mehr zum Thema
Bleiben Sie über das Thema dieses Artikels auf dem Laufenden Klicken Sie auf [+], um eine E-Mail zu erhalten, sobald wir einen neuen Artikel mit diesem Tag veröffentlichen
Anzeige
DWN
Finanzen
Finanzen Damit Sie sich auf Ihr Unternehmen konzentrieren können

Ein Unternehmen zu führen, bedeutet, täglich Verantwortung zu übernehmen und Entscheidungen zu treffen. Gleichzeitig soll möglichst...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Start-ups sammeln 4,5 Milliarden Euro ein – doch das Geld konzentriert sich auf wenige
26.10.2026

Deutsche Start-ups haben im dritten Quartal 2026 so viel Wagniskapital erhalten wie seit Ende 2021 nicht mehr. Doch sechs...

DWN
Politik
Politik Russland soll US-Gasprojekt heimlich geführt und finanziert haben
26.10.2026

Der ehemalige Geschäftsführer eines riesigen amerikanischen Gasexportprojekts im Wert von 25 Milliarden Dollar hat dem russischen...

DWN
Politik
Politik Streit um Starlink: Elon Musk erhebt Vorwürfe gegen die Ukraine
26.10.2026

Elon Musk wirft der Ukraine vor, Starlink für unerlaubte Drohnenangriffe eingesetzt zu haben. Ein entsprechendes Schlupfloch sei...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Lkw-Maut bereits fast ein Fünftel höher: Wo es teurer wird und was 2027 kommt
26.10.2026

Lkw-Maut wird in Europa immer teurer und komplizierter. Neben gefahrenen Kilometern entscheiden zunehmend CO₂-Ausstoß, Fahrzeugklasse...

DWN
Finanzen
Finanzen 10 Europa-Aktien, denen Analysten besonders großes Wachstum zutrauen
26.10.2026

Ich habe mir erneut die Empfehlungen der Analysten angesehen, um Aktien mit dem größten Aufwärtspotenzial zu finden. Diesmal habe ich...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Opel Frontera Electric im Test: Viel Komfort, aber kaum Ausdauer
26.10.2026

Viel Platz, hoher Komfort und ein vergleichsweise günstiger Preis: Der Opel Frontera Electric könnte das perfekte Elektro-SUV für...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Ifo-Geschäftsklima steigt: Deutsche Wirtschaft trotzt hohen Energiepreisen
26.10.2026

Deutschlands Unternehmen blicken zuversichtlicher nach vorn: Das Ifo-Geschäftsklima steigt erneut und übertrifft die Erwartungen der...

DWN
Finanzen
Finanzen Lindt-Aktie im Fokus: Präsident Tanner räumt Preisfehler ein und lehnt Rücktritt in Lindt-Krise ab
26.10.2026

Nach dem überraschenden Chefwechsel bei Lindt & Sprüngli übernimmt Verwaltungsratspräsident Ernst Tanner öffentlich Verantwortung für...