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
article:fokus_txt
Anzeige
DWN
Finanzen
Finanzen Positive Nachrichten für den XRP ETF: Moon Hash Automatic Income Plan

Analysten prognostizieren einen potenziellen Kurssprung bei XRP, der einen raschen Marktwechsel hin zur intelligenten...

DWN
Finanzen
Finanzen Neues Silberpreis-Rekordhoch: Warum das Edelmetall vor einer historischen Neubewertung steht
15.12.2025

Die Silber-Rallye ist ungebrochen und die Kurse eilen von einem Allzeithoch zum nächsten. Warum trotz neuem Silberpreis-Rekordhoch zum...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Gewinneinbruch bei Autobauern: Deutsche Hersteller besonders unter Druck
15.12.2025

Die weltweite Krise der Autoindustrie macht den deutschen Herstellern stärker zu schaffen als vielen internationalen Wettbewerbern. Eine...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Vertrauensverlust im Mittelstand: Wirtschaft zweifelt an Merz:
15.12.2025

Das Vertrauen des deutschen Mittelstands in die Bundesregierung unter Kanzler Friedrich Merz (CDU) nimmt deutlich ab. Laut einer aktuellen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft 63.000 Jobs bedroht: Ostdeutsche Chemiebranche drängt auf Rettungsplan
15.12.2025

Die Chemieindustrie in Ostdeutschland steht unter Druck: Arbeitgeberverbände und Gewerkschaften haben der Bundesregierung einen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Bahnhofstoiletten bleiben kostenpflichtig: DB sieht keinen Spielraum
15.12.2025

Kostenlose Toiletten an Bahnhöfen sind in Deutschland selten. Laut Bundesregierung sieht die Deutsche Bahn aus Kostengründen keine...

DWN
Finanzen
Finanzen Barzahlen wird zur Ausnahme: Bundesbank sieht Akzeptanzlücken
15.12.2025

Bargeld ist in Deutschland nach wie vor beliebt, doch in Ämtern und Behörden stößt man damit nicht immer auf offene Türen. Die...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Bauern protestieren gegen niedrige Butterpreise bei Lidl
15.12.2025

Mit Traktoren demonstrieren Landwirte in Baden-Württemberg gegen aus ihrer Sicht ruinöse Milch- und Butterpreise. Im Fokus der Kritik...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft KI revolutioniert Unternehmen: Wie Künstliche Intelligenz Verhandlungen effizienter macht
15.12.2025

Künstliche Intelligenz verändert zunehmend die Arbeitsweise in Unternehmensbereichen, in denen bislang menschliche Erfahrung dominierte....