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 Rauchmelder oder Hitzewarnmelder? Welche Lösung eignet sich für die Küche?

Die Küche gehört zu den Bereichen eines Hauses, in denen im Alltag besonders viele Wärmequellen zusammenkommen. Herd, Backofen, Toaster,...

DWN
Panorama
Panorama Dürre in Europa: Bauern fürchten um ihre Ernten – drohen höhere Lebensmittelpreise?
08.08.2026

Hitze, Trockenheit und ausbleibender Regen setzen Europas Landwirtschaft zunehmend unter Druck. Während Bauern mit schwächeren Ernten und...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Energieriese warnt vor Wasserstoff-Kollaps
08.08.2026

Milliardenhilfen aus der EU und Deutschland sollen Dänemarks Wasserstoffindustrie anschieben. Doch fehlende Klarheit über Stromnetz und...

DWN
Politik
Politik Mobilisierung in Russland könnte Putins größtes innenpolitisches Risiko werden
08.08.2026

Russland gehen die Freiwilligen für den Ukrainekrieg aus, doch eine neue Mobilisierung könnte für den Kreml selbst zur Gefahr werden....

DWN
Immobilien
Immobilien Wohnungsmarkt: Immer mehr Vermieter geben Geschäft auf – Investitionen unter Druck
08.08.2026

Wohnungsmangel, steigende Kosten und wachsende Unsicherheit setzen den Wohnungsmarkt unter Druck. Immer mehr Privatvermieter und...

DWN
Finanzen
Finanzen Der Tod, das Erbe und das Geld: Fragen, die Sie sich bisher nicht zu stellen getraut haben
08.08.2026

Wie sollte man eigentlich über Erbschaft und Testament nachdenken? Und warum fällt es so schwer, über Geld und den Tod zu sprechen,...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Volvo ES90 im Test: Ein guter Grund, den Deutschen Lebewohl zu sagen?
08.08.2026

Der Volvo ES90 ist kein Elektroauto für Käufer, die möglichst günstig in die Premiumklasse einsteigen wollen. Doch wer Komfort,...

DWN
Politik
Politik 65 Jahre Mauerbau: Warum die deutsche Teilung bis heute nachwirkt
08.08.2026

Die Berliner Mauer ist Geschichte, ihre Spuren sind es nicht. Jahrzehnte nach ihrem Fall zeigen sich zwischen Ost und West weiterhin...

DWN
Politik
Politik Europa ist führend bei kommerziellen Klimakonzepten: Warum gelingt es nicht, diese umzusetzen?
08.08.2026

Europa hat Spitzenforscher, starke Unternehmen und viele der Technologien, die die Industrie klimafreundlicher machen könnten. Doch...