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
Finanzen
Finanzen Inflation und Deflation zugleich - Wohin steuert das Finanzsystem?

Die wirtschaftlichen Signale aus den USA, China und Europa werden widersprüchlicher. Während der Preisdruck nachlässt, verliert der...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Sandisk und SK Hynix unter den zulegenden Chip-Aktien, während S&P 500 Rekordhoch erreicht
13.08.2026

Spannung an den US-Börsen: Erfahren Sie, welche überraschenden Entwicklungen die Märkte am Donnerstag bewegten.

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutsche Wirtschaft vor der Wende: Warum ausgerechnet Saab neue Hoffnung macht
13.08.2026

Deutschlands Autobauer bauen Stellen ab, doch gleichzeitig wächst die Wirtschaft stärker als erwartet. Neue Startups, mehr Kapitalmarkt...

DWN
Technologie
Technologie Elon Musk und die KI: Wer regiert bald die Welt?
13.08.2026

Elon Musk warnt vor KI, Bürgerkrieg und dem Aufstieg neuer Supermächte – doch zugleich verkörpert er selbst die beispiellose Macht der...

DWN
Politik
Politik NATO-Reform: Saluschnyj erklärt das mächtigste Militärbündnis der Welt für überholt
13.08.2026

Die Ukraine wollte jahrelang von der NATO lernen. Nun erklärt ihr früherer Oberbefehlshaber das Bündnis für militärisch überholt und...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Trockenheit kostet Landwirte 600 Millionen Euro
13.08.2026

Die Dürre hinterlässt auf deutschen Feldern deutliche Spuren: Millionen Tonnen Getreide und Raps sind bereits verloren. Für Verbraucher...

DWN
Finanzen
Finanzen KI-Aktien unter Druck: Milliardenverlust zeigt die verborgene Gefahr
13.08.2026

Ein gefeierter Tech-Investor setzte mit gewaltigem Hebel auf KI-Aktien und verlor innerhalb weniger Wochen rund 35 Milliarden US-Dollar....

DWN
Politik
Politik Rentensplitting statt Witwenrente: Steht die Hinterbliebenenrente vor dem Aus?
13.08.2026

Im Rahmen der Rentenreform steht plötzlich auch die Witwenrente zur Diskussion. Ein Expertenvorschlag: Ein verpflichtendes Rentensplitting...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Volvo ES90 im Test: Ein guter Grund, den Deutschen Lebewohl zu sagen?
13.08.2026

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