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
Wirtschaft
Wirtschaft Nike-Aktie in der Krise: Rund 200 Milliarden Dollar vernichtet
05.11.2026

Jahrzehntelang galt Nike als nahezu unantastbar. Doch strategische Fehlentscheidungen, vernachlässigte Innovationen und aufstrebende...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Haushalte in Deutschland schrumpfen bis 2050 – Osten besonders betroffen
05.11.2026

Die Zahl der Privathaushalte in Deutschland könnte bis 2050 erstmals seit der Wiedervereinigung sinken. Nach Berechnungen des...

DWN
Unternehmen
Unternehmen DHL unter Druck: Deutschlandgeschäft bremst Wachstum deutlich
05.11.2026

Das Deutschlandgeschäft entwickelt sich für DHL zunehmend zum Problem. Während der Konzern international kräftig wächst, bricht das...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Investitionen in Deutschland schwächeln: DIHK warnt vor Folgen für Jobs
05.11.2026

Die deutsche Wirtschaft hellt sich etwas auf, doch bei Investitionen bleiben viele Unternehmen vorsichtig. Laut DIHK will nicht einmal...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Klimaneutralität verfehlt: Allianz sieht Deutschland erst 2051 am Ziel
05.11.2026

Deutschland, Europa und die Welt kommen beim Klimaschutz voran, aber nicht schnell genug. Nach Berechnungen der Allianz wird das Ziel der...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Probezeit: Was ist zu beachten?
05.11.2026

Die Stellenausschreibung wurde veröffentlicht, Vorstellungsgespräche geführt und endlich scheint derpassende Kandidat...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Rheinmetall-Aktie unter Druck: Umsatz steigt stark, Prognose sinkt
05.11.2026

Rheinmetall wächst kräftig und steigert Umsatz sowie operatives Ergebnis deutlich. Trotzdem senkt Deutschlands größter Rüstungskonzern...

DWN
Politik
Politik Pflegereform 2027: Linnemann kündigt Nachbesserungen bei Sparplänen an
05.11.2026

Die Pflegereform nimmt im Bundestag konkrete Formen an. Gesundheitsminister Carsten Linnemann will Milliarden einsparen und...