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
Panorama
Panorama Mercedes CLA im Test: Ungewöhnlich, sparsam und besser denn je
06.06.2026

Der neue Mercedes CLA sieht nicht sofort nach Liebe auf den ersten Blick aus. Doch unter der auffälligen Hülle steckt ein überraschend...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft KI-Logistik fordert Frachtgiganten heraus
06.06.2026

Die Frachtbranche galt lange als Geschäft aus Stahl, Schiffen und Terminals. Nun dringt KI in die Buchungen ein, automatisiert Dokumente...

DWN
Politik
Politik EZB warnt vor Risiken für die Finanzstabilität bei längerem Iran-Krieg
06.06.2026

Die Banken wirken stabil, die Märkte aber nicht. Der Iran-Krieg trifft auf hohe Bewertungen, nervöse Anleger und Staaten mit knappen...

DWN
Politik
Politik Atomabkommen mit dem Iran: Warum Trump Obamas Iran-Deal zu Fall brachte
06.06.2026

Donald Trump macht keinen Hehl daraus, dass er Barack Obamas Iran-Politik für einen Fehler hält. Der Ausstieg der USA aus dem...

DWN
Technologie
Technologie Der neue Fachkräftemangel: Jetzt fehlen Mitarbeiter mit KI-Kompetenz
06.06.2026

KI-Kompetenz wird zum neuen Engpass am Arbeitsmarkt. Unternehmen brauchen Mitarbeiter, die Künstliche Intelligenz produktiv einsetzen,...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Märkte schließen: Nasdaq von massivem Ausverkauf getroffen
05.06.2026

Ein plötzliches Beben erschüttert die Wall Street und zwingt Anleger zum sofortigen Umdenken – erfahren Sie, was hinter den Turbulenzen...

DWN
Politik
Politik Armenien-Wahl wird zum Testfall für Europas Machtanspruch
05.06.2026

Armenien steht vor einer Wahl, die weit über Jerewan hinausreicht. Im Südkaukasus entscheidet sich, ob Russland ein weiteres...

DWN
Finanzen
Finanzen Deutsche Bank-Analyse: S&P 500 wird zur Milliardenfalle für sorglose Anleger
05.06.2026

Der S&P 500 rennt von Rekord zu Rekord, doch ausgerechnet die Deutsche Bank sieht darin ein Warnsignal. Der rasante Anstieg erinnert an...