Energiespeicher der nächsten Generation: Natrium‑Ionen‑Batterien im Fokus

Der global steigende Bedarf an elektrochemischen Energiespeichern wird derzeit vor allem durch Lithium-Ionen-Batterien (LIB) gedeckt. Doch geopolitische Spannungen und die drohende Verknappung von Lithium und anderen kritischen Rohstoffen rücken alternative Speichertechnologien zunehmend in den Fokus, z. B. Metall-Ionen-, Metall-Schwefel-, Metall-Luft- und Redox-Flow-Batterien. Diese sogenannten Post-LIB-Technologien befinden sich in unterschiedlichen Reifegraden. Sie unterscheiden sich durch zentrale Eigenschaften wie Energiedichte und Zyklenfestigkeit, aber auch durch Rohstoffverfügbarkeit und Nachhaltigkeitsaspekte.
Besondere Aufmerksamkeit erhält derzeit die Natrium-Ionen-Technologie (Sodium-Ion Battery, SIB), die unter den Post-LIB-Ansätzen den höchsten technologischen Entwicklungsstand aufweist. Natrium ist weltweit in großen Mengen verfügbar und geologisch breit verteilt – ein entscheidender Vorteil gegenüber Lithium. Jüngste Studien, zahlreiche Praxisbeispiele und die hochlaufende industrielle Produktion bele-gen den hohen technologischen Reifegrad der SIB. SIB lassen sich langfristig günstiger, sicherer und umweltfreundlicher herstellen, weil dafür fast keine kritischen Rohstoffe nötig sind und die Produktion weniger Emissionen verursacht. ... mehr
Der größte Nachteil von SIB ist ihre geringere Energiedichte. Für vergleichbare Speicherkapazitäten sind größere und schwerere Batterien nötig. Die Foschung arbeitet daher intensiv an der Erhöhung der Energiedichte. Parallel rücken Anwendungen wie stationäre Energiespeicher in den Blick. Voraussetzung dafür ist eine funktionierende Wertschöpfungskette: von Rohstoffgewinnung und -veredelung über die Herstellung batterietauglicher Materialien, Zell- und Komponentenfertigung bis zu Systemintegration und Recycling.