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 Ifo-Geschäftsklimaindex überrascht positiv: Zuversicht in der deutschen Wirtschaft wächst
27.07.2026

Die Zuversicht in der deutschen Wirtschaft auf eine Konjunkturerholung wächst: Der Ifo-Geschäftsklimaindex ist im Juli überraschend...

DWN
Finanzen
Finanzen DAX-Kurs aktuell: DAX-Rekordhoch im Blick – USA halten still und Ölpreis sinkt
27.07.2026

Nach turbulenten Wochen kehrt an den Finanzmärkten wieder Optimismus ein. Der DAX-Kurs legt am Montag kräftig zu, weil fallende Ölpreise...

DWN
Finanzen
Finanzen XRP-Ledger wächst rasant – was Anleger jetzt unbedingt wissen sollten
27.07.2026

Das XRP-Ledger sorgt derzeit gleich an zwei Fronten für Aufmerksamkeit: Einerseits wächst das Netzwerk im Markt für tokenisierte...

DWN
Finanzen
Finanzen SAP-Aktie nach Zahlen im Höhenflug: Analysten bleiben gespalten – wie Anleger reagieren sollten
27.07.2026

Die SAP-Aktie überrascht nach den Quartalszahlen mit einer kräftigen Erholung. Während das starke Cloud-Geschäft Anleger begeistert,...

DWN
Politik
Politik Geheimtreffen in Baku: Spielt Deutschland ein doppeltes Spiel mit Moskau?
27.07.2026

Deutschlands Russland-Politik gilt seit dem Ukraine-Krieg als grundlegend verändert. Doch ein geheimes Treffen früherer Spitzenpolitiker...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Audi-Prognose gekappt: Der Autobauer erwartet weniger Umsatz und Rendite – die Hintergründe
27.07.2026

Die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen werden für Audi immer schwieriger. Sinkende Gewinne, ein schwaches China-Geschäft und...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Rolly Toys: Spielzeughersteller Franz Schneider stellt nach der Insolvenz den Betrieb ein
27.07.2026

Monatelange Hoffnungen auf eine Sanierung und doch kein Happyend: Nach der Insolvenz muss der Spielzeughersteller Franz Schneider nun doch...

DWN
Politik
Politik Wohngeld-Kürzung 2027: Millionen Haushalte müssen mit weniger Unterstützung rechnen
27.07.2026

Ab 2027 plant die Bundesregierung drastische Wohngeld-Kürzungen. Dadurch sollen Milliarden im Bundeshaushalt eingespart werden, doch...