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Studie Natrium-Ionen-Batterien vor dem Durchbruch

Quelle: Fraunhofer FFB 1 min Lesedauer

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Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB
IEF-Werner GmbH
invenio AG

Natrium-Ionen-Batterien gelten als umweltfreundliche Alternative zu Lithium-Ionen-Zellen. Sie könnten schon bald auf dem Massenmarkt verfügbar sein.

Bei Natrium-Ionen-Batterien bestehen aktuell noch technische Optimierungsbedarfe, insbesondere auf Anodenseite, doch die ökologische Gesamtbilanz ist bereits heute vielversprechend. (Bild: © จิรวัฒน์ ขันเงิน - stock.adobe.com)
Bei Natrium-Ionen-Batterien bestehen aktuell noch technische Optimierungsbedarfe, insbesondere auf Anodenseite, doch die ökologische Gesamtbilanz ist bereits heute vielversprechend.
(Bild: © จิรวัฒน์ ขันเงิน - stock.adobe.com)

Eine aktuelle Studie der Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle (FFB) und der Universität Münster hat gezeigt, dass Natrium-Ionen-Batterien an der Schwelle zur industriellen Massenproduktion stehen. Sie gelten laut einer Mitteilung als vielversprechende Alternative zu Lithium-Ionen-Zellen, insbesondere dort, wo eine etwas geringere Energiedichte akzeptabel ist – etwa in stationären Speichern.

Eine ernsthafte ökonomische Alternative

Die Forscher haben erstmals im Maßstab von Gigafactories unterschiedliche Zellchemien modelliert und deren Energiedichte sowie CO₂-Fußabdruck verglichen. Ergebnis:

  • Vor allem Zellen mit Schichtoxid-Kathoden erreichen bereits heute Energiedichten, die mit etablierten LFP-Batterien konkurrieren können.
  • Auf der Anodenseite zeigt Hard Carbon deutliche Vorteile in der Klimabilanz, da es im Vergleich zu synthetischem Graphit deutlich energieärmer und kostengünstiger herzustellen ist. Allerdings bleibt die Energiedichte dieser Anoden noch hinter Graphit zurück – mit Optimierungspotenzial von bis zu elf Prozent, so die Forscher.

Die Autoren sehen darin eine entscheidende Chance: Natrium-Ionen-Batterien könnten schon bald nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch eine ernsthafte Alternative darstellen. Dank ihrer Drop-in-Fähigkeit lassen sie sich auf bestehenden Fertigungslinien für Lithium-Ionen-Zellen produzieren – ein entscheidender Beschleuniger für den Markteintritt.

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