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 Gold als strategischer Anker: Warum physische Substanz zählt

Wo sich die wirtschaftlichen Gewichte grundlegend verschieben, suchen Unternehmen sowie Privatanlegerinnen und Privatanleger nach...

DWN
Technologie
Technologie Wie sich die Deutschen über mich lustig machten, als ich ein Handy kaufte
14.11.2026

Nach fast fünf Jahren war es Zeit für ein neues Handy. Das alte funktionierte zwar noch, doch der Akku musste inzwischen dreimal täglich...

DWN
Finanzen
Finanzen Nvidia-Aktie nach dem Huang-Abgang: Droht dem KI-Giganten eine dauerhafte Krise?
14.11.2026

Ein Skandal beendet eine Ära beim KI-Chipgiganten Nvidia. Der Abgang von Nvidia-CEO Jensen Huang wirft Fragen zu seiner Nachfolge und...

DWN
Finanzen
Finanzen Scalable startet ausschüttenden Welt-ETF: Was hinter der Null-Prozent-Gebühr steckt
14.11.2026

Scalable Capital und DWS bringen eine ausschüttende Variante ihres Welt-ETFs auf den Markt. Der Fonds soll vierteljährlich Erträge...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Gut vorbereitet ins Mitarbeiterjahresgespräch: Feedback und Zielvereinbarungen richtig nutzen
14.11.2026

Einmal im Jahr ist es in der Regel so weit: Mitarbeiter und Führungskraft kommen zusammen und lassen gemeinsam das Jahr und die Leistungen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Neuer BMW 3er: Elektro überzeugt, doch der Benziner siegt
14.11.2026

Der neue BMW 3er tritt erstmals auch als vollelektrischer i3 an. Hohe Reichweite, enorme Leistung und moderne Technik treffen auf einen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Ford Saarlouis ein Jahr nach Produktionsende: Neue Hoffnung für das Werk
14.11.2026

Vor einem Jahr rollte der letzte Ford Focus in Saarlouis vom Band. Tausende Arbeitsplätze gingen verloren, die Fahrzeugproduktion wurde...

DWN
Technologie
Technologie GTA 6 vor Rekordstart: Kann das Videospiel die Branche retten?
14.11.2026

Die Spieleindustrie steckt unter Druck, doch mit GTA 6 steht einer der größten Videospielstarts aller Zeiten bevor. Milliardenumsätze...

DWN
Immobilien
Immobilien Airbnb-Traumhaus in Schottland bringt 119.000 Euro im Jahr ein und steht zum Verkauf
14.11.2026

Nur 36 Quadratmeter, eine spektakuläre Aussicht und Gäste, die von einem magischen Ort schwärmen: Ein futuristisches Ferienhaus in den...