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 Goldgedeckte Digitalwährungen als Brücke zwischen Sachwerten und Finanztechnologie

Steigende Inflation, geopolitische Unsicherheiten und die fortschreitende Digitalisierung verändern die Anforderungen an moderne Formen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft US-Professor: Diese Energieform hat in den USA eine „außergewöhnliche“ Allianz geschaffen
21.06.2026

Während Trump weite Teile der Energiewende in den USA gebremst hat, konnte die Geothermie weiter voranschreiten. Laut einem US-Professor...

DWN
Immobilien
Immobilien Mieterhöhung, Nießbrauch, Grundsteuer: Diese Gerichtsurteile treffen Immobilienbesitzer direkt
21.06.2026

Mieterhöhung, Grundsteuer, Nießbrauch: Hinter diesen Stichworten stecken Urteile, die für Vermieter und Eigentümer über Tausende Euro...

DWN
Politik
Politik Recht auf Homeoffice? Warum Homeoffice kein Allheilmittel ist
21.06.2026

Politik und Experten fordern in Deutschland ein Recht auf Homeoffice, etwa um Beschäftigte wegen der gestiegenen Energiepreise zu...

DWN
Politik
Politik Die Hälfte der Gelder aus Brüssel geht auf dem Weg zum Landwirt verloren
21.06.2026

Der slowenische Agrarunternehmer Aleš Hvalc kritisiert Bürokratie, schwache Genossenschaften und eine Agrarpolitik, bei der zu wenig Geld...

DWN
Immobilien
Immobilien Wohnungsmarktkrise: Warum Deutschland falsch baut
21.06.2026

Eine neue Studie zeigt: In Städten sind Wohnungen knapp, doch gebaut wird oft auf dem Land – und meist zu groß. Wie sich das...

DWN
Technologie
Technologie Elon Musks KI zerstörte in einem Experiment die Welt innerhalb von vier Tagen
21.06.2026

Das Forschungslabor für künstliche Intelligenz Emergence AI führte ein 15-tägiges Experiment durch, bei dem gängige KI-Modelle eine...

DWN
Panorama
Panorama Last Minute buchen: Wo Urlauber jetzt noch sparen können
20.06.2026

Kurzentschlossene setzen auch in diesem Sommer auf Last-Minute-Angebote. Doch der Reisemarkt hat sich verändert: Nicht jede spontane...

DWN
Technologie
Technologie KI-Pionier Bengio: „Wir können die Vorteile nutzen, ohne die Katastrophe zu riskieren“
20.06.2026

Yoshua Bengio ist ein kanadischer Informatiker, der bekannt wurde durch seine Forschung zu künstlichen neuronalen Netzen und Deep...