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
Technologie
Technologie Das Thema Datenschutz ist als Verkaufsargument erneut in den Fokus gerückt

Nicht nur im Bankwesen oder in den sozialen Medien spielt der Datenschutz bei alltäglichen Kaufentscheidungen eine wichtige Rolle. Auch...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Wenn Heilung stört: Wie Coldplasmatech einen Milliardenmarkt herausfordert
10.04.2026

Das Medizinprodukt von Coldplasmatech revolutioniert die Heilung von chronischen Wunden. Für Millionen Patienten bedeutet es Erlösung von...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Nahost-Konflikt treibt Ölpreis weiter an: Nordseeöl erreicht Rekordniveau
10.04.2026

Die Eskalation in der Straße von Hormus verschärft die Lage auf den Energiemärkten und setzt Preise sowie Lieferketten weltweit unter...

DWN
Politik
Politik Schlappe für das Innenministerium: Grenzkontrollen an bayerischer Grenze rechtswidrig
10.04.2026

Jahrelange Routine, nun rechtlich erschüttert: Der Bayerische Verwaltungsgerichtshof hat die seit 2015 praktizierten Kontrollen an der...

DWN
Politik
Politik Wettrüsten im Cyberspace: Wenn KI zur Gefahr für die Infrastruktur wird
10.04.2026

Ein neues KI-Modell des US-Entwicklers Anthropic sorgt für Alarmstimmung beim BSI. Das Werkzeug „Claude Mythos“ spürt verborgene...

DWN
Politik
Politik Koalitions-Zoff: Wachsender Druck auf Kanzler Merz wegen ausbleibender Entlastungen
10.04.2026

Angesichts explodierender Energiepreise wächst der Unmut über die abwartende Haltung von Bundeskanzler Friedrich Merz. Während die...

DWN
Politik
Politik Teheran droht mit Boykott: Libanon-Konflikt belastet Friedensgespräche
10.04.2026

Die diplomatischen Bemühungen um eine dauerhafte Belegung des Konflikts zwischen den USA und dem Iran stehen vor einer Zerreißprobe....

DWN
Unternehmen
Unternehmen Lufthansa-Streik: Flugbegleiter legen Flugbetrieb lahm – Tausende Passagiere gestrandet
10.04.2026

Ein massiver Streik des Kabinenpersonals hat bei der Lufthansa zu weitreichenden Flugausfällen geführt. Tausende Urlauber und...

DWN
Panorama
Panorama DWN-Wochenrückblick KW 15: Die wichtigsten Analysen der Woche
10.04.2026

Im DWN Wochenrückblick KW 15 aus dem Jahr 2026 fassen wir die zentralen wirtschaftlichen und politischen Entwicklungen der vergangenen...