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 als Podcast. Für alle, deren Postfach überläuft.

E-mail: *

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

DWN
Unternehmen
Unternehmen Neue Ifo-Studie: Paare im Homeoffice bekommen mehr Kinder – was wirklich dahintersteckt
20.03.2026

Wer regelmäßig im Heimbüro arbeitet, zeugt mehr Nachwuchs – zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Team von Wissenschaftlern....

DWN
Finanzen
Finanzen Goldpreis aktuell: Gilt Gold noch als sicherer Hafen?
20.03.2026

Am Freitag zeigt sich der Goldpreis aktuell fester. Doch das war nicht immer so in den vergangenen Wochen: Wenn der Goldpreis parallel zu...

DWN
Finanzen
Finanzen Unser neues Magazin ist da: Vermögen aufbauen statt verwalten – Strategien für die nächste Dekade
20.03.2026

Über Jahrzehnte galt eine einfache Regel: Wer spart, sorgt vor. Doch in einer Welt aus Inflation, niedrigen Realzinsen und...

DWN
Politik
Politik Nahost-Konflikt: Keine Entspannung im Iran-Krieg in Sicht – Spannungen und wirtschaftliche Risiken nehmen zu
20.03.2026

Auch Wochen nach Beginn der Angriffe ist kein Ende des Iran-Kriegs in Sicht. Militärische Schläge, geopolitische Spannungen und...

DWN
Finanzen
Finanzen Fuchs-Aktie überzeugt trotz Gegenwind: Dividende steigt – was Anleger jetzt wissen müssen
20.03.2026

Anleger blicken gespannt auf die Fuchs-Aktie: Der Schmierstoffhersteller steigert Umsatz und Gewinn leicht und hebt die Dividende an....

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Iran-Krieg treibt Kosten in die Höhe: Fluggesellschaften erhöhen Ticketpreise
20.03.2026

Steigende Treibstoffkosten und ein spürbarer Rückgang im Tourismus infolge des Iran-Kriegs setzen die Flugbranche unter erheblichen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Industrieproduktion fährt herunter – Merz-Regierung verspricht bessere Industriestrompreise und weniger Bürokratie
20.03.2026

Die deutsche Industrie kämpft an vielen Fronten – hohe Energiekosten, ausufernde Bürokratie, Fachkräftemangel und geopolitische...

DWN
Finanzen
Finanzen Vincorion-Aktie: Vincorion mit erfolgreichem IPO – Liste deutscher Rüstungsunternehmen an der Börse immer länger
20.03.2026

Mit dem Vincorion-IPO rückt ein neues Rüstungsunternehmen in den Fokus der Anleger. Die Nachfrage nach militärischen Gütern wächst...