Für das Gelingen der Energiewende steht die Batterietechnik als entscheidender Faktor im Fokus. Forscher aus Indien haben nun eine Natrium-Ionen-Batterie entwickelt, die in nur sechs Minuten auf bis zu 80 Prozent aufladen kann.
Die Batterietechnik spielt eine zentrale Rolle für die Energiewende. Sie stellt eine Schlüsseltechnologie für die Speicherung und Steuerung erneuerbarer Energien dar und kann entscheidend zu einer erfolgreichen Transformation des Energiesystems beitragen.
Bisher kommen dafür vor allem Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz. Doch diese weisen vor allem hinsichtlich ihrer Umweltbilanz mehrere Nachteile auf. Dazu zählt unter anderem die knappen Vorkommen der Rohstoffe, aber auch beim Abbau auftretende Umweltbelastungen.
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Außerdem problematisch ist, dass Lithium-Ionen-Zellen sehr empfindlich hinsichtlich Überladung und Hitze sind. Auch ihre begrenzte Lebensdauer macht weitere Forschung im Bereich der Batterietechnologie erforderlich.
Einem Forscherteam am Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research (JNCASR) in Indien ist in diesem Bereich nun ein Durchbruch gelungen. Denn die Forscher haben eine Natrium-Ionen-Batterie, die die gängigen Lithium-Ionen-Batterien künftig ablösen könnte.
Kann die Natrium-Ionen-Batterie Lithium ablösen?
Die Forscher aus Indien haben eine superschnell aufladbare Natrium-Ionen-Batterie entwickelt, die innerhalb von nur sechs Minuten auf bis zu 80 Prozent aufgeladen werden kann. Die auf einem Kathoden- und Anodenmaterial vom Typ NASICON basierende Batterie kann laut den Forschern außerdem mehr als 3.000 Ladezyklen überstehen.
Durch eine „clevere Mischung aus Chemie und Nanotechnologie“ konnten die Forscher die herkömmliche Natrium-Ionen-Batterie optimieren, wie es in einer Pressemitteilung heißt. Dafür haben sie ein neuartiges Material für die Anode entwickelt und dieses optimiert.
Dafür wurden die Partikel zunächst auf Nanogröße geschrumpft und anschließend mit einer dünnen Kohlenstoffschicht umhüllt. Zusätzlich wurde das Anodenmaterial durch Zugabe einer kleinen Menge Aluminium verbessert.
Durch diese Änderungen können sich die Natriumionen schneller und sicherer bewegen. Das wiederum ermöglicht eine erhöhte Schnelligkeit und eine längere Haltbarkeit.
Diese Vorteile bietet diese neue Batterietechnologie
Die Natrium-Ionen-Batterie bringt nicht nur die Vorteile der Schnelligkeit und Langlebigkeit mit sich. Auch die Ressourcen, die für diese neuartige Batterie benötigt werden, sind bedeutend günstiger als bei einer herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie.
Die indischen Forscher sehen auch die Ressource Natrium selbst als Vorteil. Denn diese sei in Indien im Überfluss vorhanden und würde dem Land so Unabhängigkeit bei der Energiespeichertechnologie ermöglichen. So könnten unter anderem die Kosten für Elektrofahrzeuge gesenkt werden. Aber auch die Energieversorgung von ländlichen Gebieten mit erneuerbaren Energien werde so machbarer.
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