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
Inhalt wird nicht angezeigt, da Sie keine externen Cookies akzeptiert haben. Ändern..
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
article:fokus_txt
DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutsche Gasspeicher über Zielmarke von 70 Prozent hinaus gefüllt- Winter-Risiken bestehen
16.09.2025

Die deutschen Erdgasspeicher sind derzeit zu rund 75 Prozent gefüllt und haben damit das für den 1. November festgelegte Ziel von 70...

DWN
Politik
Politik Taiwan veröffentlicht neuen Zivilschutzleitfaden für möglichen China-Angriff
16.09.2025

Taiwan hat ein aktualisiertes Handbuch zum Zivilschutz vorgestellt, das die Bevölkerung auf einen möglichen militärischen Angriff Chinas...

DWN
Politik
Politik Nord-Stream-Anschläge: Italien erlaubt Auslieferung von Ukrainer nach Deutschland
16.09.2025

Drei Jahre nach den Explosionen an den Nord-Stream-Gaspipelines in der Ostsee rückt ein Gerichtsverfahren in Deutschland näher. Ein...

DWN
Finanzen
Finanzen EU-Kommission billigt deutsche Haushaltsstrategie trotz hoher Neuverschuldung
16.09.2025

Die Europäische Kommission hat den von der Bundesregierung geplanten Schuldenkurs bis 2031 gebilligt. Trotz geplanter Milliardenkredite...

DWN
Immobilien
Immobilien Mietrecht in Deutschland: Expertenkommission nimmt Arbeit auf
16.09.2025

Im Bundesjustizministerium hat eine neue Expertenkommission zum Mietrecht ihre Arbeit begonnen. Nach Angaben des Ministeriums soll das...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Unbekannte Superhelden: Ohne Finanzchefs droht Unternehmen der Stillstand
16.09.2025

Die Rolle der Finanzchefs verändert sich rasant: Statt nur Zahlen zu verwalten, gestalten sie die Strategie, treiben Digitalisierung und...

DWN
Politik
Politik Drohnenvorfall: Polen stoppt Flug über Regierungsgebäuden
16.09.2025

Ein Drohnenvorfall über Regierungsgebäuden in Warschau sorgt für Alarm. Polen nimmt zwei Weißrussen fest – und die NATO verstärkt...

DWN
Politik
Politik Unser neues Magazin ist da: Wohin steuert die EU? Europas Kampf um Souveränität und Einfluss
16.09.2025

Europa steht am Scheideweg. Zwischen globalen Machtblöcken und innerer Zerrissenheit muss die Europäische Union ihren Kurs finden....