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
DWN
Politik
Politik Moskau: Selenskyj provoziert Atomkrieg
29.04.2026

Das russische Außenministerium hat dem ukrainischen Präsidenten Wolodymyr Selenskyj das Heraufbeschwören eines Atomkriegs vorgeworfen...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsenbericht: Märkte uneinheitlich, während Händler auf Quartalszahlen warten
29.04.2026

Spannung an der Wall Street: Was Anleger jetzt wissen müssen

DWN
Politik
Politik Gesundheitsreform auf dem Weg: Das sind die wichtigsten Änderungen
29.04.2026

Die Bundesregierung hat die Gesundheitsreform auf den Weg gebracht. Der Gesetzesentwurf bringt für Versicherte zahlreiche Änderungen –...

DWN
Finanzen
Finanzen EZB-Zinsentscheid: Warum die Notenbank plötzlich umschwenken könnte
29.04.2026

Die EZB steht vor einer heiklen Leitzinsentscheidung, die die Märkte nervös macht. Eine Zinserhöhung im Juni gilt plötzlich als...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Bitumenpreis in Europa steigt: Iran-Krieg verteuert Straßenbau
29.04.2026

Der Iran-Krieg treibt den Bitumenpreis nach oben und verschärft die Kostenlage in Europas Bauwirtschaft. Wie stark können steigende...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutschland verliert Zuversicht: AfD nutzt Stimmungskrise
29.04.2026

Deutschlands Wirtschaft verliert erneut an Zuversicht, während schwache Konjunkturdaten und der Aufstieg der AfD den Druck auf die...

DWN
Politik
Politik Einkommensteuerreform: Merz offen für höhere Reichensteuer
29.04.2026

Die Regierung hat sich eine größere Einkommensteuerreform vorgenommen. Nach mehreren anderen Unionspolitikern signalisiert nun auch der...

DWN
Panorama
Panorama Sommerurlaub 2026: Studie erwartet Kerosinknappheit und steigende Ticketpreise
29.04.2026

Allianz Trade warnt vor teuren Tickets und Kerosinzuschlägen: Iran-Krieg lässt Sorge vor Kerosin-Engpass wachsen. Fluggesellschaften...