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 Staatliche Datenkontrolle treibt Verbraucher in die digitale Schattenwirtschaft

Deutschland befindet sich im Jahr 2026 in einer paradoxen wirtschaftspolitischen Situation. Während die Bundesregierung versucht, durch...

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
Wirtschaft
Wirtschaft Autoindustrie in der Krise: Warum 2026 wieder besser werden könnte
12.03.2026

Die Gewinne brechen ein, die Unsicherheit wächst – doch die deutsche Autoindustrie setzt auf eine Wende. Warum Experten ausgerechnet...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Zalando: Schließung in Erfurt überschattet starkes Wachstum
12.03.2026

Zalando meldet starkes Wachstum, steigende Umsätze und Fortschritte bei KI. Doch die Schließung des großen Logistikstandorts in Erfurt...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Ifo: Ölreserven halten nur drei Monate
12.03.2026

Die strategischen Ölreserven der Welt könnten schneller aufgebraucht sein als gedacht. Ifo-Chef Clemens Fuest warnt vor Knappheit,...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Fünf Warnsignale für Unternehmen: Woran lässt sich schwaches Management erkennen?
12.03.2026

Viele Unternehmen wirken nach außen stabil, obwohl sich intern bereits Schwächen in Strategie, Entscheidungsprozessen und Organisation...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Logistikverbände schlagen Alarm: Hohe Spritpreise sind nicht zu verkraften - staatliche Entlastung ist notwendig
12.03.2026

Deutsche Logistikverbände ⁠schlagen wegen der kriegsbedingt gestiegenen Kraftstoffpreise Alarm. In einem Appell fordern sie von der...

DWN
Panorama
Panorama Künstliche Intelligenz in der Medizin: Wie zuverlässig sind KI-Diagnosen wirklich?
12.03.2026

Künstliche Intelligenz gewinnt auch im Gesundheitsbereich zunehmend an Bedeutung. Immer mehr Menschen wenden sich bei Beschwerden...

DWN
Finanzen
Finanzen DroneShield-Aktie: Expansion, Rekordzahlen und Nachfrage stehen im Fokus beim Drohnenabwehrspezialisten
12.03.2026

Der DroneShield-Aktienkurs nähert sich wieder einer wichtigen Marke. Gleichzeitig baut der Drohnenabwehrspezialist seine Produktion massiv...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Ölpreise steigen: Reservenfreigabe stoppt Preisschock nicht
12.03.2026

Der Krieg im Iran erschüttert den internationalen Ölmarkt: Deutschland, die USA und andere Staaten wollen mit Ölreserven in Rekordhöhe...