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...

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
Finanzen
Finanzen Kaffeepreis: Warum die billigste Bohne am Ende die teuerste ist
18.10.2026

Kaffee wird immer teurer. Doch wer jetzt zu günstigen Bohnen greift, könnte die nächste Preisexplosion selbst befeuern. Klimawandel,...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Methanemissionen: Energiepreise – EU-Kommission will Klimaregeln verschieben
18.10.2026

In Brüssel werden Mittel gegen die ausufernden Energiepreise gesucht. Einen Weg sieht die Kommission darin, bestimmte Klimaregeln später...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Bewerbungsverfahren: Künstliche Intelligenz verändert die Auswahlkriterien
18.10.2026

Bewerber verfassen Bewerbungsunterlagen mit KI, Betriebe lassen die Maschine zumindest einen Teil der Vorauswahl machen. Das ändert die...

DWN
Finanzen
Finanzen Aktien kaufen: Der größte Fehler passiert lange vor dem ersten Aktienkauf
18.10.2026

Welche Aktie soll ich kaufen? Für viele Börsenanfänger ist das die wichtigste Frage überhaupt. Dabei entscheidet sich oft schon viel...

DWN
Technologie
Technologie Musks Flugauto: Tesla zeigt Sportwagen mit Raketendüsen
18.10.2026

Seit Jahren stellte Elon Musk ein Raketen-Auto in Aussicht - und der nun gezeigte Tesla Roadster kann dank Kaltgas-Düsen ein wenig...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Zeekr greift BMW und Mercedes an: Ex-BMW-Manager rechnet mit Europas Autobauern ab
18.10.2026

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

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Entsorgungswirtschaft warnt: mehr Brände durch Batterien
18.10.2026

Immer mehr Alltagsgegenstände enthalten fest verbaute Batterien, die nicht jeder überhaupt erkennt. Im Müllauto oder der...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Bald treffen die Giganten aufeinander: Die Wette auf Indien könnte lukrativer sein als die auf China
18.10.2026

Wenn nur zehn Prozent der Inder, die heute kein Auto besitzen, in den kommenden Jahrzehnten Eigentümer eines Neuwagens würden, sprächen...