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
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 Konsumflaute trotz besserer Stimmung: Händler senken Preise
30.08.2026

Der Sommer neigt sich dem Ende zu, das Leben verlagert sich wieder stärker nach drinnen. Für Händler beginnt damit eine wichtige Phase...

DWN
Technologie
Technologie Debatte über Jugendschutz: Verbraucherschützer fordern nach Meta-Vergleich strengere Regeln für soziale Medien
30.08.2026

Nächtliche Sperren, deaktivierte Benachrichtigungen und mehr elterliche Kontrolle: Meta verspricht neue Schutzmechanismen für...

DWN
Finanzen
Finanzen Bußgeldbescheid prüfen: Wann schnelles Handeln entscheidend ist
30.08.2026

Nach einem Tempoverstoß folgt häufig unangenehme Post von der Bußgeldstelle. Dann zählt nicht nur, ob der Vorwurf stimmt, sondern auch,...

DWN
Finanzen
Finanzen Legende Warren Buffett hielt lange am Geld fest – jetzt sorgt er mit einer großen Investition für Aufsehen
30.08.2026

Warren Buffett hat jahrelang mehr Aktien verkauft als gekauft und bei Berkshire Hathaway einen gigantischen Geldberg aufgebaut. Nun sorgt...

DWN
Technologie
Technologie KI-Agenten außer Kontrolle: Wenn der Assistent plötzlich zum Hacker wird
29.08.2026

Ein KI-Agent sollte lediglich einen Platz im Fitnesskurs sichern und entfernte dafür eigenmächtig einen anderen Nutzer von der...

DWN
Politik
Politik Arbeitslosenversicherung: Milliardenloch und immer mehr Arbeitslose: Kommen höhere Beiträge?
29.08.2026

Im Juli gab es über drei Millionen Menschen, die arbeitslos gemeldet sind. Damit liegt die Arbeitslosenquote bei 6,4 Prozent. Tendenz...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Kleine Warensendungen aus China vor Strukturbruch: Im Juli 98 Prozent Rückgang
29.08.2026

Die Zahl der Sendungen aus Asien sinkt. Das bedeutet aber nicht automatisch, dass auch der Konsum entsprechend zurückgeht. Beispielhafte...

DWN
Finanzen
Finanzen Kapitalrente 2028: Was Sie erwarten dürfen, wenn Sie mit 30, 40 oder erst 50 beginnen
29.08.2026

Die aktuelle Rentenreform sieht ab 2028 auch eine Kapitalrente vor, bei der Anteile der Rentenbeiträge am Kapitalmarkt angelegt werden....