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
X

DWN-Wochenrückblick

Weniger E-Mails, mehr Substanz: Der DWN-Wochenrückblick liefert 1x/Woche die wichtigsten Themen kompakt und Podcast. Für alle, deren Postfach überläuft.

E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung sowie die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Europas Lithiumstrategie: EU-Länder treiben industriellen Lithiumabbau voran
01.02.2026

Europa baut eigene Rohstoffkapazitäten aus, um strategische Abhängigkeiten zu reduzieren. Welche Folgen hat dieser Kurs für Industrie,...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Europas Wirtschaft im Umbruch: Welche Sektoren sorgen für Wachstum?
01.02.2026

Europa steht wirtschaftlich vor einer Phase zunehmender Ungleichgewichte zwischen etablierten Stärken und strukturellen Schwächen. Welche...

DWN
Finanzen
Finanzen Der heimliche Machtfaktor hinter dem KI-Boom: Sollten Anleger diese Halbleiter-Aktie kaufen?
01.02.2026

KI treibt den Hunger nach Rechenleistung und Speicherchips auf ein neues Niveau. Ein Unternehmen profitiert davon wie kaum ein anderes....

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Energie-Aktien: KI-Boom treibt Strompreise und lockt Investoren
01.02.2026

Der Boom der Datenzentren verändert den Energiemarkt rasant. Während KI-Anwendungen den Strombedarf explodieren lassen, geraten Politik...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Globaler Cybersecurity-Ausblick für 2026: Geopolitik und KI prägen neue Cyberrisiken
01.02.2026

Digitale Angriffe betreffen Unternehmen und Staaten an zentralen wirtschaftlichen Schnittstellen. Wie verändern sich Risiken und...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Arbeitgeber-Umfrage zeigt: Generation Z ist arbeitsbereiter als gedacht
01.02.2026

Die Generation Z gilt oft als wenig leistungsbereit und stark auf Freizeit fokussiert. Doch eine neue Umfrage aus Norddeutschland zeichnet...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Europäische Startups: Deutschland dominiert den Kampf um die nächsten Einhörner
01.02.2026

Milliarden fließen, aber nicht mehr in schnelle App-Ideen. Europas Startup-Szene verlagert ihren Schwerpunkt auf Deep-Tech,...

DWN
Finanzen
Finanzen Finanzmärkte 2026: Welche Risiken Anleger beachten müssen
31.01.2026

Die Kapitalmärkte treten in eine Phase erhöhter Unsicherheit, geprägt von Technologieumbrüchen, geopolitischen Spannungen und...