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
Technologie
Technologie Adobe-Alternative kostenlos: Ein verärgerter Kunde fordert den Milliardenkonzern heraus
25.10.2026

Ein Kunde will sein Adobe-Abo kündigen und soll dafür auch noch bezahlen. Seine Rache könnte den Software-Riesen teuer zu stehen kommen....

DWN
Unternehmen
Unternehmen KI im Unternehmen: Warum ChatGPT allein noch keine Prozesse automatisiert
25.10.2026

ChatGPT schreibt Texte, fasst Informationen zusammen und spart Mitarbeitern Zeit. Doch wer KI wirklich zur Prozessautomatisierung nutzen...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Robin Zeng: Der Chinese, von dem Deutschlands Autobauer abhängen
25.10.2026

Er baut keine Autos, doch ohne ihn hätten BMW, Volkswagen und Mercedes-Benz ein gewaltiges Problem. Der chinesische Milliardär Robin Zeng...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Pflege statt Arbeit: Immer mehr pflegende Erwerbstätige gehen Arbeitsmarkt verloren
25.10.2026

Die wachsende Zahl pflegender Angehöriger könnte den Arbeitsmarkt in den kommenden Jahren laut einer Prognose spürbar belasten: Bis 2045...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Umsatzwarnungen: Lindt & Sprüngli entlässt Konzernchef Lechner
25.10.2026

Der Schokohasen-Hersteller leidet unter teuren Kakaopreisen und dem heißen Sommer. Nun soll ein alter Bekannter vorm Weihnachtsgeschäft...

DWN
Politik
Politik Frankreich führt Aufschläge für Medikamente ein. Was bedeutet das für die Preise in Deutschland und für Generika?
25.10.2026

In Frankreich wurde eine neue Vereinbarung mit der Pharmaindustrie über Arzneimittelpreise erzielt, die dazu führen könnte, dass einige...

DWN
Unternehmen
Unternehmen US-Rüstungsfirma Covenant: Protest gegen Marschflugkörper-Produktion ab 2027 in Leipzig
24.10.2026

Die US-Rüstungsfirma Covenant will in Leipzig Marschflugkörper herstellen. Der Standort soll weltweit die größte Basis für Europas...

DWN
Politik
Politik China macht seine Grenzen dicht: Ein neuer Eiserner Vorhang
24.10.2026

China macht seine Grenzen dicht, und längst trifft es nicht mehr nur politisch unbequeme Bürger. Lehrer, Ärzte und KI-Ingenieure dürfen...