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
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Pandora-Aktie: Die neue Chefin gibt ein ungewöhnliches Eingeständnis ab
12.06.2026

Pandora kämpft mit schwächerem Wachstum, steigenden Kosten und enttäuschenden Märkten. Die neue Chefin Berta de Pablos-Barbier sieht...

DWN
Politik
Politik EU-Stabilitätspakt: Irland erhält Flexibilität bei Energieausgaben
12.06.2026

Mehr Spielraum im Budget: Die EU erweitert die Ausnahme für Verteidigungsausgaben auf den Energiesektor. Damit reagiert Brüssel auf die...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Infrastruktur-Finanzierung: Bauindustrie fordert neue Debatte über Pkw-Maut
12.06.2026

Die deutsche Bauindustrie schlägt zur dauerhaften Sanierung des Verkehrsnetzes die Einführung einer Pkw-Maut vor. Durch den Wechsel von...

DWN
Finanzen
Finanzen SpaceX-Aktie: Jahrhundert-IPO zwischen Musk-Fans und Milliarden-Risiken
12.06.2026

Der gigantische SpaceX-Börsengang elektrisiert die Märkte. Während Institutionelle und Kleinanleger Schlange stehen, um ein Stück vom...

DWN
Finanzen
Finanzen SpaceX-IPO: Was bedeutet das für ETF-Anleger?
12.06.2026

Mit SpaceX drängt eines der bekanntesten Technologieunternehmen der Welt an die Börse. Die Bewertung sorgt bereits für Diskussionen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Stahlkrise: Großproteste in Berlin und Völklingen gegen drohende Massenentlassungen
12.06.2026

Zehntausende Arbeitsplätze in der deutschen Stahlindustrie stehen auf dem Spiel. Mit großen Protestaktionen in Berlin und dem Saarland...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Krise bei den Agrarkosten: EU-Kommission plant höhere Vorschüsse für Düngemittel
12.06.2026

Um Landwirte angesichts drastisch gestiegener Preise für Düngemittel finanziell zu entlasten, schlägt die Europäische Kommission...

DWN
Technologie
Technologie Urteil in München: Google haftet für fehlerhafte KI-Ergebnisse
12.06.2026

Das Landgericht München I hat ein wegweisendes Urteil für das digitale Zeitalter gefällt: Der Suchmaschinenkonzern Google kann für...