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 Damit Sie sich auf Ihr Unternehmen konzentrieren können

Ein Unternehmen zu führen, bedeutet, täglich Verantwortung zu übernehmen und Entscheidungen zu treffen. Gleichzeitig soll möglichst...

DWN
Politik
Politik Marine Le Pen plant finanzpolitischen Kurs mit großen Einsparungen: Auf den Straßen wächst die Wut
10.10.2026

Frankreich steht finanziell mit dem Rücken zur Wand. Während Zehntausende junge Menschen gegen marode Schulen und fehlende Investitionen...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Generation Z trifft auf Generation X: Wie ein Eiskaffee zum Karrierekiller werden kann
10.10.2026

Ein Eiskaffee beim Bewerbungsgespräch sollte eigentlich keine große Sache sein. Doch für manche Personalverantwortliche verrät der...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft EZB-Leitzinsen: Die Zinswende kommt anders als erwartet
10.10.2026

Erst schien die nächste Zinserhöhung der EZB fast sicher, jetzt rudern die Finanzmärkte zurück. Trotz hartnäckiger Inflation und...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Anleger wägen SpaceX-Schritt ab, während die Wall Street boomt
09.10.2026

Wie ein überraschender Deal die Kräfteverhältnisse an der Börse nachhaltig verschiebt.

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Finanz Informatik: Der unsichtbare Riese hinter der Sparkassen-Digitalisierung
09.10.2026

Vom Online-Banking bis zu Wertpapiergeschäften – die Finanz Informatik digitalisiert 338 Sparkassen und betreut rund 114 Millionen...

DWN
Politik
Politik Brüssel schlägt vor: weniger Kommissare, weniger Vetos, mehr Schutzklauseln und 15 Jahre Kontrolle neuer Mitglieder
09.10.2026

Die Europäische Kommission will in den bisherigen Mitgliedstaaten Unterstützung für die Erweiterung gewinnen, da dort Sorgen über die...

DWN
Finanzen
Finanzen Investor Felix: Sechs Gründe, warum die Micron-Aktie zum Kauf einlädt
09.10.2026

Das Problem besteht nicht darin, einen Grund für den Kauf zu finden, sondern sich zu vergewissern, dass man davon nicht bereits zu viel im...

DWN
Politik
Politik Per Haftbefehl gesucht: Mehr als 148.000 offene Haftbefehle in Deutschland
09.10.2026

Warum bleiben Tausende Haftbefehle in Deutschland offen? Welche Rolle spielen Ersatzfreiheitsstrafen und die Staatsangehörigkeit dabei?