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 KI-Steuer, steuerfreie Einkommen, Grundeinkommen? Zeit für einen Systemwechsel
03.08.2026

Wenn Erwerbsarbeit nicht mehr die Existenz sichert: Künstliche Intelligenz frisst Arbeitsplätze, Inflation und Steuern fressen Löhne,...

DWN
Finanzen
Finanzen Adieu Frankreich, adieu Deutschland: Wohin Europas Reiche ziehen
03.08.2026

Politische Unsicherheit, hohe Steuern: Das sind die wichtigsten Gründe, warum Reiche die zwei stärksten Länder Europas verlassen. Wohin...

DWN
Finanzen
Finanzen Beiersdorf-Aktie unter Druck: Prognosesenkung sorgt für neue Zweifel – wie sollten Anleger reagieren?
03.08.2026

Die Beiersdorf-Aktie gerät nach einer überraschenden Prognosesenkung unter Druck. Schwache Geschäfte mit der Kernmarke Nivea zwingen den...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Stahlindustrie: Deutschlands Wette auf grünen Stahl könnte scheitern – was das bedeutet
03.08.2026

Die europäische Stahlindustrie steht vor einem historischen Umbruch. Eine neue PwC-Studie zeigt, warum Milliardeninvestitionen,...

DWN
Finanzen
Finanzen Alibaba-Aktie steigt: Angriff auf OpenAI und Anthropic mit neuem KI-Modell Qwen 3.8-Max
03.08.2026

Mit dem neuen KI-Modell Qwen 3.8-Max will Alibaba seine Position im globalen Technologiewettbewerb stärken. Die Börse reagiert...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Eurozone: Industriestimmung steigt langsamer als erwartet
03.08.2026

Die wirtschaftliche Entwicklung in der Eurozone zeigt im Juli Licht und Schatten. Zwar setzt sich die Erholung der Industriestimmung fort,...

DWN
Politik
Politik Ukraine greift iranisches Schiff an: Erhöht das die Gefahr eines Weltkriegs?
03.08.2026

Die Ukraine hat im Kaspischen Meer ein Schiff angegriffen, das nach eigenen Angaben Waffen von Iran nach Russland transportierte. Teheran...

DWN
Finanzen
Finanzen DAX-Kurs aktuell: Hoffnung auf Iran-Gespräche bringt DAX-Rekordhoch bei über 26.000 Punkten
03.08.2026

Ein DAX-Rekordhoch zum Monatsauftakt sorgt für Optimismus am deutschen Aktienmarkt. Neben fallenden Ölpreisen stützen positive...