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
X

DWN-Wochenrückblick

Weniger E-Mails, mehr Substanz: Der DWN-Wochenrückblick liefert 1x/Woche die wichtigsten Themen kompakt als Podcast. Für alle, deren Postfach überläuft.

E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung sowie die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

DWN
Politik
Politik Bedrohungen durch Russland: Von der Leyen will eigenen Artikel 4 für die EU
16.09.2026

Leipziger Sprengstoffdrohne als mahnendes Beispiel: Reicht die Nato aus, um die Sicherheit Europas zu gewährleisten?...

DWN
Politik
Politik Mecklenburg-Vorpommern: AfD in Umfrage nur zwei Punkte vor SPD
16.09.2026

In wenigen Tagen wählt Mecklenburg-Vorpommern einen neuen Landtag. Einer neuen Umfrage zufolge könnte sich ein Erfolg für die SPD...

DWN
Finanzen
Finanzen Rüstungsaktien: Europas Aufrüstung macht Anleger reich
16.09.2026

Rüstungsaktien haben Anlegern seit Anfang 2025 enorme Gewinne beschert, manche Titel haben ihren Wert nahezu verdoppelt. Trotzdem setzen...

DWN
Politik
Politik Düstere Botschaft aus Kiew: Putin will Krieg führen, bis er stirbt
16.09.2026

Dmytro Kuleba war bis September 2024 Außenminister der Ukraine. Jetzt warnt er Europa vor Illusionen über Russland. Putin werde Krieg...

DWN
Politik
Politik Milliardendefizit Arbeitsagentur: Kommt ein kürzerer Arbeitslosengeld-Bezug?
16.09.2026

Ältere sollen weniger lang Arbeitslosengeld beziehen dürfen - das fordern Wirtschaftsverbände und bestimmte Parteien. Doch Forscher...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Onboarding neuer Mitarbeiter: Darauf kommt es an
16.09.2026

Die Vorstellungsgespräche sind geschafft, es wurde sich für einen passenden Bewerber entschieden und dieser hat ebenfalls zugesagt. Damit...

DWN
Politik
Politik Ursula von der Leyen: Fünf Pleiten und zwei Erfolge
16.09.2026

Der Europäer glaubt nicht, dass er durch die EU besser leben wird. Dieses politische, gesellschaftliche und wirtschaftliche Problem ist in...

DWN
Politik
Politik Strafjustiz am Limit: 1,1 Millionen Strafverfahren auf Halde
16.09.2026

Deutschlands Staatsanwaltschaften kommen mit der wachsenden Zahl neuer Fälle kaum noch hinterher. Zur Jahresmitte 2026 lagen bundesweit...