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
Finanzen
Finanzen Yen-Dollar-Kurs: Experten warnen vor neuem historischen Börsenrutsch
25.06.2026

Der Yen ist wieder so schwach wie kurz vor dem Börsenbeben von 2024. Was wie ein technisches Währungsdetail wirkt, kann zur Gefahr für...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Minijob 2026: Rückkehr in die Rentenversicherung möglich – was zu beachten ist
24.06.2026

Wer sich als Minijobber von der Versicherungspflicht befreien ließ und bislang keinen Eigenanteil für die Rentenversicherung zahlt, kann...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Märkte im Überblick: Tech-Ausverkauf setzt sich fort, während der Ölpreis nachgibt
24.06.2026

Spannung an der Wall Street: Welche Sektoren jetzt unter Druck geraten und wo sich neue Chancen auftun.

DWN
Politik
Politik Gipfeltreffen E5: Europäer sichern Ukraine anhaltende Unterstützung zu
24.06.2026

Die Europäer wollten in Ankara ein starkes Zeichen der Unterstützung für die Ukraine setzen, sagte Kanzler Merz. Die Bundesregierung...

DWN
Finanzen
Finanzen Rheinmetall-Aktie crasht: Wie tief kann es noch gehen?
24.06.2026

Milliarden-Schock für Rheinmetall: Berlin stoppt das größte deutsche Kriegsschiff-Projekt seit dem Zweiten Weltkrieg. Die Aktie stürzt...

DWN
Politik
Politik Bertelsmann Stiftung warnt: Abkehr von Energiewende gefährdet Jobs
24.06.2026

Eine Untersuchung sieht einen Beschäftigungsrekord bei erneuerbaren Energien. Eine energiepolitische Kursänderung der Bundesregierung...

DWN
Politik
Politik Aus für milliardenteures Rüstungsprojekt: Pistorius zieht den Stecker für Fregatte F126
24.06.2026

Erst der Flop beim deutsch-französischen Luftkampfsystem FCAS, nun das Ende für das Fregattenprojekt F126. Binnen weniger Wochen platzen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft VW-Aktie im Krisenmodus trotz radikalem Jobabbau
24.06.2026

Volkswagen will sparen, kürzen und umbauen, doch der Druck auf den Konzern bleibt enorm. Zehntausende Stellen fallen weg, Werke verlieren...