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
DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Italiens Ex-Ministerpräsident Letta im Interview: Einmalige Chance für Europa zur Reform des Binnenmarkts
10.05.2026

Europas Wettbewerbsfähigkeit gerät unter Druck, während sich das politische Kräfteverhältnis in der EU verschiebt. Kann der Kontinent...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Quantencomputing an der Börse: Was Anleger jetzt wissen sollten
10.05.2026

Quantencomputing wird für Anleger zunehmend greifbar, da technische Fortschritte und neue Börsengänge den Markt in eine neue Phase...

DWN
Immobilien
Immobilien Mieten 101: Wie Sie Ihre Traumwohnung kriegen - trotz eines angespannten Immobilienmarktes
10.05.2026

Jeder kennt Horrorgeschichten von Wohnungsbesichtigungen mit 50 Bewerbern auf ebenso vielen Quadratmetern. Wie Sie als Bewerber aus der...

DWN
Panorama
Panorama Futuristische Kabinen auf alten Gleisen: Neues öffentliches Verkehrssystem mit autonomen Fahrzeugen?
10.05.2026

Stillgelegte Bahnstrecken könnten für den öffentlichen Nahverkehr im ländlichen Raum wieder an Bedeutung gewinnen. Kann Monocab OWL...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Die Box, die Distanzen schrumpfen ließ: 60 Jahre Logistik-Wunder
10.05.2026

Sie sehen aus wie bunte Bauklötze aus Stahl und passen nahtlos auf Schiffe, Züge sowie Lastwagen: Container. Als am 5. Mai 1966 das erste...

DWN
Panorama
Panorama Klimafreundlicher Straßenbau: Kälterer Asphalt soll CO2-Ausstoß senken
10.05.2026

Klimafreundlicher Asphalt wird für die Baubranche zunehmend zum Prüfstein zwischen Kosten, CO2-Reduktion und technischer...

DWN
Technologie
Technologie Antropic: Gefürchtetes KI-Modell erschüttert Banken und Regierungen
10.05.2026

Anthropic will den Zugang zu Mythos ausweiten, obwohl das Weiße Haus Sicherheitsbedenken anmeldet. Das KI-Modell soll unbekannte...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Kurzarbeit in Deutschland: 133 Millionen Stunden verloren – ein Warnsignal
09.05.2026

Die Zahl ausgefallener Arbeitsstunden durch Kurzarbeit steigt weiter an und signalisiert eine wachsende Belastung für die deutsche...