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
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
Finanzen
Finanzen Inflation 2025: Preise steigen weiter in Deutschland
06.01.2026

Die Inflation in Deutschland hat 2025 im Jahresschnitt 2,2 Prozent erreicht. Nach der hohen Teuerungswelle der vergangenen Jahre entspannt...

DWN
Politik
Politik Trump droht Kolumbien und Mexiko
06.01.2026

Die Aussagen aus Washington signalisieren eine neue Eskalationsstufe in der US-Politik gegenüber Lateinamerika. Droht daraus eine...

DWN
Politik
Politik Lobbyregister: Finanzbranche lobbyiert mit Hunderten Vertretern im Bundestag
06.01.2026

Das Lobbyregister zeigt, wer im Bundestag versucht, Politik zu beeinflussen. Eine Auswertung zeigt: Die Finanzbranche setzt viel Geld ein.

DWN
Technologie
Technologie KI-Kompetenz im Maschinenbau: Warum Firmen Nachwuchsprobleme sehen
06.01.2026

Künstliche Intelligenz verändert den Maschinenbau rasant – doch beim Nachwuchs klafft eine Lücke. Während Unternehmen KI-Kompetenz...

DWN
Politik
Politik Kampf um Grönland
06.01.2026

Trump will Grönland für die USA sichern – doch Europas Spitzenpolitiker setzen klare Grenzen. Dänemark und Grönland entscheiden...

DWN
Finanzen
Finanzen Anlagestrategien für 2026: Anleger zwischen Risiko und Neuausrichtung
06.01.2026

Die Finanzmärkte gehen mit erhöhten Risiken und politischen Unsicherheiten in das Jahr 2026. Wie lassen sich Vermögen und persönliche...

DWN
Unternehmen
Unternehmen KI-Recruiting: Chancen und Risiken bei der digitalen Personalauswahl
06.01.2026

Algorithmen führen Bewerbungsgespräche, analysieren Lebensläufe und treffen Vorauswahlen. Doch die KI-Rekrutierung birgt Risiken. Der...

DWN
Finanzen
Finanzen Goldman-Sachs-Aktie im Aufwind: Analysten loben Coinbase für Wachstumsschub
06.01.2026

Goldman Sachs rückt Coinbase ins Rampenlicht und hebt die Aktie auf "Kaufen". Nach einem Jahr schwacher Performance erkennen Analysten...