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
Technologie
Technologie Die Refurbed-Checkliste: 5 Qualitätsstandards, die herkömmliche gebrauchte iPhones nicht erfüllen

Preisbewusstsein, Nachhaltigkeit und Qualität sind die Dinge, die für die meisten heutzutage beim Kauf von Smartphones im Mittelpunkt...

DWN
Technologie
Technologie Microsoft-Chef verspricht: Europäische Daten bleiben in Europa
26.02.2026

Die fortschreitende Entfremdung Europas von den USA besorgt auch Microsoft. Konzernchef Nadella verspricht Europas Behörden und...

DWN
Finanzen
Finanzen Sparen statt konsumieren: Verbraucherstimmung in Deutschland auf Tiefstand
26.02.2026

Die Kauflaune ist mau und die Erwartungen an die Konjunktur auch. Die Deutschen sparen derzeit lieber ihr Geld, als es auszugeben.

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Entlastung für Landwirte: EU setzt Zölle auf Stickstoffdünger für ein Jahr aus
26.02.2026

Die EU setzt bei Stickstoffdünger auf eine befristete Zollpause, um die angespannte Lage im Agrarsektor zu entschärfen. Reicht dieser...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsen: Rechenzentrumsgeschäft treibt Nvidias über den Erwartungen liegende Ergebnisse an
26.02.2026

Nvidia gab am Mittwoch nach Börsenschluss seine Ergebnisse für das vierte Quartal bekannt, die die Erwartungen der Analysten sowohl beim...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsen: Wall Street im Aufwind dank Technologie-Rallye
25.02.2026

Die US-Aktienmärkte schlossen am Mittwoch mit starken Gewinnen, wobei Technologiewerte die Wall Street antrieben. Die Anleger bereiteten...

DWN
Finanzen
Finanzen Nvidia-Aktie klettert: Quartalszahlen des US-Chipkonzerns übertreffen Erwartungen
25.02.2026

Die Nvidia-Aktie hat nach Bilanzvorlage deutlich zugelegt, die Nvidia-Zahlen katapultieren den Chipriesen in neue Dimensionen. Doch wie...

DWN
Politik
Politik China-Reise mit Wirtschaftsdelegation: Strategische Balance auf schwierigem Terrain für Bundeskanzler Merz
25.02.2026

Der Bundeskanzler macht sich bei seiner ersten China-Reise für eine enge Kooperation stark. Ein seit einigen Jahren eingeschlafenes...

DWN
Politik
Politik Reform Heizungsgesetz: Schutz vor steigenden Mietnebenkosten unklar
25.02.2026

Die Reform des Heizungsgesetzes sorgt für Unsicherheit: Welche Kosten kommen auf Mieter und Eigentümer zu? Details zum Schutz vor...