Technologie

Ohne Lithium und Kobalt: Erforschung von Natrium-Ionen-Batterien nimmt Fahrt auf

Lesezeit: 1 min
22.11.2020 09:58
Natrium-Ionen-Batterien sind noch weitgehend unerforscht. Diese neuartige Batterie-Technologie könnte Lithium und Kobalt überflüssig machen – ist aber eine ziemliche Wundertüte.
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

Benachrichtigung über neue Artikel:  

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



DWN
Ratgeber
Ratgeber Bestens geplant: Einkommensvorsorge für Beamte

Die neue Allianz Einkommensvorsorge schützt Beamte und alle, die es werden wollen, vor den finanziellen Risiken einer Berufs- oder...

DWN
Finanzen
Finanzen „Gold ist die Grundlage der Stabilität des internationalen Währungssystems“

Nach Angaben der europäischen Notenbanken ist Gold wichtig für die Stabilität des internationalen Währungssystems. Doch das Edelmetall...

DWN
Politik
Politik „Wir sind am Ende“: Unternehmen bereiten Verfassungsklage gegen das Infektionsschutzgesetz vor

Eine Gruppe von Händlern und Gastronomen will gegen die geplante Änderung des Infektionsschutzgesetzes und der Einführung einer...

DWN
Weltwirtschaft
Weltwirtschaft BlackRock und Corona-Krise: Zwischen Allmacht, Größenwahn und Profitgier

Der US-Vermögensverwalter BlackRock gehört zu den größten Profiteuren der Corona-Krise. Doch damit nicht genug. BlackRock wird auch im...

DWN
Finanzen
Finanzen Milliarden-Verlust: Realzins pulverisiert deutsche Spareinlagen

Der Realzins dreht im ersten Quartal mit minus 1,25 Prozent wieder ins Negative. Das heißt, dass die Ersparnisse der Deutschen im 1....

DWN
Deutschland
Deutschland Kollektive Inflations-Angst droht: Höchste Teuerungsrate seit über einem Jahr

Höhere Kosten für das Tanken und Heizen haben die deutschen Verbraucherpreise im März so stark steigen lassen wie seit über einem Jahr...

DWN
Finanzen
Finanzen Dax wartet weiter auf neue Rekorde - nachmittags Konjunkturdaten aus Russland

Die Börse entwickelt sich ruhig. Gibt es trotzdem noch neue Höchststände?

DWN
Politik
Politik Bundesverfassungsgericht kippt Berliner Mietendeckel

Aus für den Berliner Mietendeckel: Das Bundesverfassungsgericht hat das 2020 in zwei Stufen in Kraft getretene Landesgesetz für nichtig...

DWN
Politik
Politik Immobilien-Lobby, CDU und FDP freuen sich über Aus des Berliner Mietendeckels

Die Immobilien-Lobby, die CDU, die FDP und sogar Innenminister Seehofer begrüßen die Entscheidung des Bundesverfassungsgerichts gegen den...