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 Glücksspielregulierung 2026: Wie OASIS und LUGAS den Wirtschaftsstandort prägen

Wer die Entwicklung des deutschen Glücksspielmarktes über die vergangenen zwei Jahrzehnte verfolgt, erkennt eine Branche im radikalen...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Intel verzeichnet nach Trump-Beitrag große Gewinne; Aktien erholen sich, da Iran-Abkommen greift
18.06.2026

Ein turbulenter Handelstag voller Überraschungen: Erfahren Sie, welche Faktoren die Märkte antreiben und warum Anleger jetzt umdenken...

DWN
Politik
Politik Koalition verschiebt Abstimmung über Gesundheits-Sparpaket
18.06.2026

Das umstrittene Sparpaket der schwarz-roten Koalition für stabile Krankenkassenbeiträge soll noch nicht in der kommenden Woche im...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Grünes Licht aus Brüssel: Bund darf bei Panzerbauer KNDS einsteigen
18.06.2026

Die Bundesregierung hat beim geplanten Einstieg beim deutsch-französischen Rüstungskonzern KNDS eine wichtige Hürde genommen. Die...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Vom PKW zum Panzer: Europa braucht keine neuen Fabriken für Rüstung
18.06.2026

In den letzten Monaten gibt es Diskussionen darüber, dass Automobilhersteller einen Teil ihrer ungenutzten Kapazitäten für die...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Streit um die Arbeitszeit: Scharfe Kritik an Plänen für flexibleren Achtstundentag
18.06.2026

Die Pläne des SPD-geführten Arbeitsministeriums zur Arbeitszeitflexibilisierung stoßen auf harten Widerstand. Wirtschaft und der...

DWN
Politik
Politik Gentechnik ohne Label: EU macht den Weg für neue Züchtungen frei
18.06.2026

Genverändertes Obst und Gemüse landet in der EU bald ohne spezielle Kennzeichnung im Supermarktregal. Das Europäische Parlament hat den...

DWN
Politik
Politik Verfassungszoff ums neue Heizgesetz: Droht der Koalition eine Klatsche in Karlsruhe?
18.06.2026

Das geplante Heizgesetz der schwarz-roten Koalition wackelt: Ein neues Gutachten der Wissenschaftlichen Dienste des Bundestags bescheinigt...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Inflation bleibt hartnäckig: Ifo sieht nur kurze Erholung
18.06.2026

Die deutsche Wirtschaft steckt in der längsten Stagnationsphase seit 1949 fest. Mit dem erhofften Kriegsende im Iran hellen sich die...