Stromspeicher: Forscher suchen Lithium-Alternativen

Weltweit suchen Wissenschaftler nach Alternativen zu Lithium-basierten Akku-Technologien. Als eine der vielversprechendsten Optionen gelten derzeit Natrium-Ionen-Batterien. Die Technologie soll im Rahmen eines Berliner Forschungsprojektes neue Innovationsschübe erhalten.

Problem-Rohstoff Lithium

Elektrische Batterien - egal, ob sie Elektroautos antreiben, Strom aus Photovoltaikanlagen speichern, als Akkus für mobile Endgeräte dienen oder für industrielle Anwendungen genutzt werden - basieren heutzutage fast ausschließlich auf der Lithium-Ionen-Technologie. Der Rohstoff Lithium birgt trotz vieler Vorzüge jedoch auch entscheidende Nachteile: Die globalen Reserven sind begrenzt, der Abbau ist kostspielig und umweltschädlich und geschieht oftmals unter problematischen sozialen und gesundheitlichen Bedingungen.

Natrium-Ionen-Technologie als Alternative

Deshalb suchen Forscher inzwischen verstärkt nach sozialverträglichen und nachhaltigen Alternativen zu Lithium. Als besonders vielversprechend gilt Natrium. Es kann auf die herkömmliche Batterieproduktion übertragen werden, benötigt keine problematischen Metalle wie Cobalt oder Nickel und ist als natürlicher Bestandteil von Kochsalz leicht verfügbar.

Die Schwachstelle von Natrium-Ionen-Batterien stellt bislang jedoch das Material des Pluspols, der Anode, dar. Dieses Material soll im geladenen Zustand möglichst viele positive Natrium-Ionen speichern können und ist letztlich entscheidend für die Effizienz des Akkus. Statt Graphit, wie in Lithium-Ionen-Batterien, werden bei Natrium-Ionen bislang sogenannte "Hard Carbons" verwendet. In diesen können sich jedoch nicht nur die gewünschten Natrium-Ionen einlagern, sondern auch Elektrolyt, die Ionen-leitende Flüssigkeit der Batteriezelle. Das mindert die Speicherkapazität und geht somit auf Kosten der Effizienz.

An der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) startet aktuell ein Kooperationsprojekt verschiedener Berliner Foschungseinrichtungen und Unternehmen, das sich der Suche nach einem geeigneten Anoden-Material für die Natrium-Ionen-Technologie widmet. Es wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Björn Katz, Redaktion StromAuskunft.de