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 Der wachsende Trend zu digitalen Zusatzeinkommen im deutschen Mittelstand

Wirtschaftliche Unsicherheit und steigende Lebenshaltungskosten verändern das Verhältnis vieler Beschäftigter und Selbstständiger zu...

DWN
Politik
Politik Endgültiges Aus für das Heizungsgesetz der Ampel: Bundestag beschließt Kehrtwende beim Heizen
10.07.2026

Das hochumstrittene Gebäudeenergiegesetz der ehemaligen Ampel-Koalition steht vor dem endgültigen Aus. Der Bundestag stimmt am heutigen...

DWN
Finanzen
Finanzen Bitcoin unter Druck: Warum die nächste Rally auf sich warten lässt
10.07.2026

Der Bitcoin steckt in der Krise: Der Kurs fällt, Anleger ziehen Kapital ab und setzen lieber auf KI-Aktien. Gleichzeitig wird Mining durch...

DWN
Technologie
Technologie Schutz vor Blackouts? Bundesrat beschließt Milliarden-Paket für neue Gaskraftwerke
10.07.2026

Deutschland rüstet sich gegen drohende Stromengpässe: Nach dem Bundestag hat nun auch die Länderkammer das neue Kraftwerksgesetz...

DWN
Politik
Politik Milliarden-Sparkurs bei Gesundheit: Bundestag beschließt umstrittene Reform mit knapper Mehrheit
10.07.2026

Der Bundestag hat nach einer hitzigen Debatte das milliardenschwere Sparpaket der schwarz-roten Koalition verabschiedet. Das Gesetz soll...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Bürokratieabbau beschlossen: Bundesrat macht Weg für schnellere Verkehrsprojekte frei
10.07.2026

Der Ausbau und die Sanierung der deutschen Infrastruktur sollen drastisch beschleunigt werden. Nach dem Bundestag hat nun auch der...

DWN
Technologie
Technologie Ransomware: Wann, wie und ob man einem Hacker überhaupt Lösegeld zahlen sollte
10.07.2026

Wenn Erpresser die Daten eines Unternehmens sperren, beginnen einige der teuersten Stunden im Leben des Unternehmens. Die Zahlung eines...

DWN
Finanzen
Finanzen Schuldenweltmeister Deutschland: Wackelt jetzt noch die Schuldenbremse?
10.07.2026

Die Staatsverschuldung wächst unter Bundesfinanzminister Klingbeil rasant und die Regierung hat bisher keinen Plan gegen steigende...

DWN
Panorama
Panorama DWN-Podcast Folge 33: Die Woche im Rückblick – KW 28
10.07.2026

Unser neuer Podcast ist da: Die ganze Woche in wenigen Minuten. Der DWN-Wochenrückblick bringt die Themen, die zählen – eingeordnet,...