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
Wirtschaft
Wirtschaft Iran-Krieg und steigende Gaspreise: Braucht Deutschland eine nationale Gasreserve?
19.03.2026

Der Iran-Krieg treibt die Gaspreise nach oben, während Deutschlands Gasspeicher deutlich leerer sind als im Vorjahr. Wirtschaftsministerin...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Gastronomie in Deutschland: Insolvenzen erreichen Rekordniveau
19.03.2026

Steigende Preise, sinkende Nachfrage und wachsende Insolvenzen setzen Restaurants und Bars massiv unter Druck. Selbst staatliche...

DWN
Politik
Politik Zwischen Anspruch und Realität: Die Rückkehr der Kriegswirtschaft und das Erbe der Abrüstung
19.03.2026

Während des Kalten Kriegs gab es detaillierte Pläne für die deutsche Wirtschaft im Krisenfall, in den 1990ern wurden diese weitgehend...

DWN
Finanzen
Finanzen EZB-Zinsentscheid: Europäische Zentralbank belässt Leitzins für die Eurozone unverändert – trotz Inflationsrisiken
19.03.2026

Mit dem aktuellen EZB-Zinsentscheid sendet die Notenbank ein klares Signal – vorerst keine Änderung beim EU-Leitzins. Doch steigende...

DWN
Finanzen
Finanzen DAX-Kurs aktuell mächtig unter Druck: Ölpreis sorgt für neue Unsicherheit – DAX rutscht weiter ab
19.03.2026

An der Börse aktuell dominieren Unsicherheit und Verluste: Der DAX-Kurs fällt deutlich, während der Ölpreis weiter steigt. Inflation...

DWN
Politik
Politik USA-Einreise: Kaution auf 15.000 Dollar ausgeweitet – diese 50 Länder sind betroffen
19.03.2026

Neue Hürden bei der USA-Einreise sorgen für Unsicherheit: Eine USA-Kaution von 15.000 Dollar wird für immer mehr Länder Pflicht. Doch...

DWN
Immobilien
Immobilien Immobilienförderung: Wie neue Bauförderungen die Deutschen zum Hausbau motivieren sollen
19.03.2026

Die Bundesregierung hat sich bezahlbares Wohnen mit Rotstift auf die Fahne geschrieben. Nach Erlass des Bauturbos sollen auch neue oder...

DWN
Finanzen
Finanzen Meinung: Reflexartige Reaktionen der EZB sind das Letzte, was jetzt gebraucht wird
19.03.2026

Der EZB-Zinsentscheid steht an: Zwischen Inflationsrisiken und Konjunktursorgen muss die Europäische Zentralbank einen schmalen Grat...