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
Wirtschaft
Wirtschaft VW ID. Buzz im Test: Übernachten im Elektroauto wird zum Geduldsspiel
19.10.2026

Im Elektroauto schlafen, morgens Kaffee kochen und dabei unabhängig vom Campingplatz bleiben. Der neue Campingmodus des VW ID. Buzz soll...

DWN
Finanzen
Finanzen Was wäre, wenn ich statt des S&P 500 einfach seine Mutter kaufen würde?
19.10.2026

Ohne das Unternehmen S&P Global könnten die Finanzmärkte nur schwer funktionieren. Der Aktienkurs ist in diesem Jahr jedoch auf ein...

DWN
Finanzen
Finanzen Bitcoin und Co.: Sparkassen starten schrittweise Kryptohandel
19.10.2026

Der Wettbewerb im Kryptohandel nimmt zu: Nun wollen auch die Sparkassen mit einem eigenen Angebot Privatkunden ansprechen. Sie rollen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Anthropic: Milliardenverluste, Millionengehälter und ein gigantischer Börsenplan
19.10.2026

18 Millionen Dollar Vergütung für den Chef, fast 42 Milliarden Dollar Verlust für das Unternehmen: Beim KI-Entwickler Anthropic liegen...

DWN
Politik
Politik Heil statt Klingbeil? Ex-Arbeitsminister schließt Kandidatur für SPD-Vorsitz nicht aus
19.10.2026

Bekommt Lars Klingbeil jetzt Konkurrenz? Ex-Arbeitsminister Hubertus Heil bekommt nach eigenen Worten aus der SPD viele Ermutigungen, für...

DWN
Finanzen
Finanzen Wölfe der Wall Street: Generationenkaufgelegenheit? Weniger Technologie, mehr Gesundheit
19.10.2026

Der S&P 500 verzeichnet zwar ein Plus von zwölf Prozent, doch unter der Oberfläche zeichnet sich ein weitaus schwächeres Bild ab. Der...

DWN
Politik
Politik Steuerzinsen 2027: Nachzahlungen sollen doppelt verzinst werden
19.10.2026

100.000 Euro Steuernachzahlung, zwei volle Zinsjahre: Heute können daraus 3.600 Euro Zinsen werden. Unter dem geplanten neuen Satz wären...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Zeekr greift BMW und Mercedes an: Ex-BMW-Manager rechnet mit Europas Autobauern ab
19.10.2026

In chinesischen Autofabriken verschwinden die Menschen, Roboter übernehmen ihre Arbeit. Während BMW, Mercedes und Audi unter Kostendruck...