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
DWN
Panorama
Panorama Tanken, WM, Shopping: Das ändert sich im Juni
30.05.2026

Der neue Monat bringt gute Nachrichten für Sportfans und schlechte Aussichten für Autofahrer. Welche Änderungen stehen im Juni an?

DWN
Technologie
Technologie KI in der Produktion entscheidet über Deutschlands Industriekraft
30.05.2026

Eine Fabrik von 1961 wird zum Vorbild für die Industrie von morgen. Bei ams OSRAM zeigt sich, dass künstliche Intelligenz nicht nur neue...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsenbericht: Aktien schließen auf Rekordhoch, angeführt von Tech-Werten, während der Nasdaq im Mai 8 Prozent gewinnt
29.05.2026

Künstliche Intelligenz und überraschende diplomatische Wendepunkte beflügeln die Märkte – erfahren Sie, was die Börsen aktuell...

DWN
Finanzen
Finanzen Bitcoin: Unbekannter vernichtet Vermögen im Millionenwert
29.05.2026

Ein Unbekannter schickt 107 Bitcoin an eine Adresse, von der es keinen Rückweg gibt. Knapp sieben Millionen Euro sind damit praktisch aus...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Eternal.ag: Kölner Start-up automatisiert die Tomatenernte
29.05.2026

Acht Millionen Euro, ein gescheitertes Vorgängerunternehmen und ein klares Ziel: Renji John will beweisen, dass autonome Roboter den...

DWN
Unternehmen
Unternehmen "Made in Germany" vorm Aus: Nächste deutsche Traditionsfirma verschwindet für immer
29.05.2026

Schwache Konsumstimmung, nicht mehr finanzierbare Kosten für Energie, Personal und Abgaben treiben den stationären Handel samt...

DWN
Politik
Politik NATO-Truppenabzug: Europas Sicherheit wird zur Kostenfrage
29.05.2026

Amerika will weniger Kampfjets, Drohnen und Kriegsschiffe für Europa bereithalten. Was wie eine technische NATO-Planung klingt, ist ein...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft VW-Aktie: Nach Whistleblower-Hinweisen – Justiz weist Benachteiligungsklage gegen Volkswagen ab
29.05.2026

Herber Rückschlag für zwei ehemalige VW-Mitarbeiter im Millionenpoker mit ihrem Ex-Arbeitgeber: Das Landesarbeitsgericht Niedersachsen...