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
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Micron führt Chip-Rallye an, während Wall Street leicht zulegt
01.10.2026

Überraschende Impulse an der Wall Street – Erfahren Sie, welche Kräfte den Markt heute bewegten.

DWN
Politik
Politik Frankreichs Schüler rebellieren: Knapp 2.000 Festnahmen bei Schulprotesten in Frankreich
01.10.2026

Seit Tagen demonstrieren Schüler an Frankreichs Gymnasien gegen kaputte Gebäude, zu wenig Lehrer und angekündigte Sparmaßnahmen in der...

DWN
Politik
Politik Innenministerkonferenz ändert Regeln: Bundesländer wollen mit Mehrheit gegen AfD entscheiden
01.10.2026

Die Innenministerkonferenz (IMK) verabschiedet sich vom Einstimmigkeitsprinzip, um zukünftig "Blockaden" zu verhindern. Aus Angst vor der...

DWN
Unternehmen
Unternehmen VW-Autozulieferer vorm Aus: Bohai-Automotive schließt Werk in Sachsen-Anhalt
01.10.2026

Erst nach der Landtagswahl in Sachsen-Anhalt kommt die offizielle Nachricht: Der ostdeutsche Autozulieferer Bohai-Automotive schließt sein...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Deutscher Tierhandelsriese Fressnapf legt Pläne offen: Schnelles Wachstum in Polen
01.10.2026

Polen gehört zu den wichtigsten Märkten der Fressnapf-Gruppe, dem europäischen Marktführer im Zoofachhandel. Die zum Konzern gehörende...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Der schrumpfende Riese: Warum Deutschlands Arbeitsmarkt vor einer historischen Trendwende steht
01.10.2026

Der deutsche Arbeitsmarkt galt über Jahre hinweg als Fels in der Brandung. Trotz globaler Krisen, geopolitischer Verwerfungen und einer...

DWN
Unternehmen
Unternehmen VW-Softwaretochter Cariad vor massivem Stellenabbau
01.10.2026

Volkswagen stellt seine Softwarestrategie weiter auf den Prüfstand. Bei Cariad droht ein neuer Stellenabbau, während Investitionen...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Toyota Corolla Cross im Test: Der Hybrid, der an einen Diesel erinnert
01.10.2026

Der Toyota Corolla Cross verbindet Hybridtechnik mit viel Komfort und erstaunlich niedrigem Verbrauch. In der getesteten GR-Sport-Version...