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
X

DWN-Wochenrückblick

Weniger E-Mails, mehr Substanz: Der DWN-Wochenrückblick liefert 1x/Woche die wichtigsten Themen kompakt und Podcast. Für alle, deren Postfach überläuft.

E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung sowie die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsen: Die Ergebnisse von Alphabet übertrafen die Erwartungen, doch der Anstieg der Ausgaben verschreckte die Anleger
04.02.2026

Im Jahr 2026 plant das Unternehmen, im Wettlauf um künstliche Intelligenz durchschnittlich 180 Milliarden Dollar auszugeben.

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsen: Börsentag: Technologiegiganten zogen den Markt weiter nach unten
04.02.2026

Die US-Börsen beendeten den Handelstag am Mittwoch überwiegend im Minus.

DWN
Politik
Politik Millionenlieferungen an Russlands Rüstungsindustrie: Illegales Netzwerk in Deutschland aufgedeckt
04.02.2026

Deutsche Ermittler haben ein Liefernetzwerk aufgedeckt, das trotz Sanktionen die russische Rüstungsindustrie belieferte. Wie verwundbar...

DWN
Politik
Politik Handelsabkommen geschlossen: USA und Indien einigen sich auf Zollsenkung
04.02.2026

Das Handelsabkommen zwischen den USA und Indien signalisiert eine strategische Verschiebung in Handel und Energiepolitik. Welche...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Maschinen- und Anlagenbau: Stabile Aufträge hellen Stimmung auf
04.02.2026

Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau hat drei magere Jahre hinter sich. Doch die exportorientierte Branche schöpft wieder Hoffnung,...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Eurozone: Stimmung der Dienstleister trübt sich weiter ein
04.02.2026

Die Stimmung der Dienstleister in der Eurozone sinkt zu Beginn des Jahres weiter: In Deutschland hat sich die Stimmung überraschend...

DWN
Immobilien
Immobilien Höherer Zins bremst Verbraucher: Baukreditgeschäft stagniert
04.02.2026

Wer eine Wohnung kauft oder ein Haus baut, schaut auf die Zinsen - und hier herrscht Ernüchterung. Zwar ist die Nachfrage nach den eigenen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Ifo: Europageschäft macht deutscher Autoindustrie Hoffnung
04.02.2026

Das Geschäftsklima steigt leicht. Vor allem dank besserer Exporterwartungen auf dem Heimatkontinent. Die Lage ist aber weiter angespannt.