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 erlebt ein Comeback: Wie das MTS Money Transfer System Sicherheit und digitale Freiheit verbindet

Steigende Staatsverschuldung, Inflation und geopolitische Spannungen stärken die Bedeutung von Gold als Vermögenswert. Das MTS Money...

DWN
Politik
Politik Trumps jüngster Schachzug gegen die Windenergiebranche ließ einen Analysten vom Stuhl rutschen
30.10.2026

Die Windindustrie wartet schon lange auf Neuigkeiten zu US-Zöllen auf importierte Windkraftanlagen und -komponenten. Der jüngste Schritt...

DWN
Technologie
Technologie Enthüllt: Diese US-Techkonzerne wollten den Stromverbrauch ihrer Rechenzentren geheim halten
29.10.2026

Google und Microsoft wollten zentrale Angaben zum Stromverbrauch ihrer irischen Rechenzentren unter Verschluss halten. Die Umweltbehörde...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Wall Street gibt nach – Alphabet, Amazon und Intel belasten Aktienmärkte
29.10.2026

Spannende Wende an der Wall Street: Erfahren Sie, welche überraschenden Faktoren die Kurse der Tech-Riesen ins Wanken bringen.

DWN
Politik
Politik Haushaltskrise der Länder: Kommunale Schulden steigen um fast zehn Prozent
29.10.2026

4.907 Euro je Einwohner: Die Verschuldung der Kommunen ist im vergangenen Jahr weiter gewachsen. Dabei fällt die Belastung regional sehr...

DWN
Politik
Politik „Gen Z regelt“ mobilisiert: Das ist für Samstag geplant
29.10.2026

In knapp 30 Städten sind Proteste angekündigt, organisiert von einer noch jungen Gruppierung. Nach den Ausschreitungen in Frankreich...

DWN
Politik
Politik Verteidigung des Baltikums: Heereschef Freuding fordert mehr Tempo
29.10.2026

Mehr als 70 Generale und führende Offiziere aus Deutschland und den Niederlanden haben mögliche Brennpunkte im Baltikum erkundet....

DWN
Politik
Politik Umfrage: Deutsche sehen USA ähnlich kritisch wie China
29.10.2026

Kurz vor den US-Zwischenwahlen fällt das Bild der Vereinigten Staaten in Deutschland überwiegend negativ aus. In einer aktuellen...

DWN
Technologie
Technologie Testbericht: Apples erstes faltbares iPhone ist ein kostspieliges, aber überzeugendes Debüt
29.10.2026

Ich erinnere mich noch gut an die Reue, die ich beim Kauf des iPhone 3GS im Jahr 2009 empfand. Bis dahin hatte ich ein BlackBerry Pearl...