Akkuproduktion mit viel weniger Bergbau

Preußisch Blau ist eine der ältesten synthetisch hergestellten Chemikalien der Welt. Anders als die keramischen Werkstoffe herkömmlicher Akkus lassen sie sich in einfachen Verfahren in wässriger Lösung herstellen, ohne hohe Temperaturen in Brennöfen und mit geringerem Energieverbrauch. Auch die Herstellung der Kohlenstoffanoden benötigt geringere Temperaturen als die inzwischen übliche synthetische Herstellung von Graphit.

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Das Kathodenmaterial besteht nur aus Natrium, Mangan, Eisen, Kohlenstoff und Stickstoff. Die Kathode ist in diesen Akkus nicht mehr der teuerste Bestandteil, wie in Lithium-Ionen-Akkus, sondern einer der billigsten. Die Anode besteht nur aus Kohlenstoff. Beide Stromableiterfolien bestehen nur aus Aluminium. Es muss keine Kupferfolie mehr für die Anode benutzt werden, weil sich Natrium nicht mit Aluminium verbindet.

Der Verzicht auf teure und seltene Rohstoffe bedeutet auch den Verzicht auf Bergbau, in dem große Mengen von Gestein für kleine Mengen von Metallen abgebaut werden müssen. Erze von Eisen, Aluminium und Mangan werden in hohen Konzentrationen von rund 50 Prozent abgebaut. Natrium muss nicht abgebaut werden, es steht in großen Abraumhalden vom Kalibergbau als Abfall in beliebiger Menge zur Verfügung.

1 kg Steinsalz ersetzt 130 kg Lithiumerz

Die Gewinnung von 1 kg Lithium erfordert bei üblichen Konzentrationen den Abbau von einer Tonne Gestein. Eine Kilowattstunde Lithium-Ionen-Akkus erfordert den Abbau von etwa 130 kg Lithiumerz als Rohstoff, aber nur etwa 1 kg einfaches Natriumchlorid. Für Nickel, Kobalt und Kupfer gilt ähnliches. Auch wenn für die Verarbeitung weitere Stoffe benötigt werden, ist der Unterschied in Sachen Umweltschutz enorm.

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Der Umweltschutz durch den Ersatz von Lithium durch Natrium geht dabei kaum mit einem Verzicht an Leistung oder Komfort in Elektroautos einher. Tesla hat mit dem Model 3, das für 40.000 Euro verkauft wird, demonstriert, dass Akkupacks mit einer Energiedichte von 125 Wh/kg für Reichweiten über 300 km ausreichen.

Schon CATLs Natrium-Akkus der ersten Generation machen die gleiche Reichweite wie beim Tesla 3 möglich, verbunden mit höherer Leistung und besserer Schnellladefähigkeit. Es setzt jedoch voraus, dass das Auto mit 30 bis 50 Prozent mehr Volumen für die Akkuzellen entworfen wurde. Ein Tesla-Akkupack müsste dafür 3 bis 4 cm dicker sein. In der zweiten Generation der Natrium-Ionen-Akkus wird auch das nicht mehr nötig sein.

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 Akkutechnik: CATL stellt erste Natrium-Ionen-Akkus für Autos vorDie Anode von CATL ist die Schlüsseltechnologie 
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GodFuture 04. Aug 2021 / Themenstart

Natriumakkus sollen die Hälfe kosten. Wo gibt es heute fertige, stationäre Lithiumakkus...

Heiner 03. Aug 2021 / Themenstart

Haha - weil sich jeder auch einen 40kWh Akku leisten kann uind Platz dafür hat...

Pferdesalami 03. Aug 2021 / Themenstart

Vielen Dank für den sehr interessanten Artikel.

Fernando-05 03. Aug 2021 / Themenstart

Ja, aber nach derLogik hättest die letzten 30 Jahre keinen Computer kaufen dürfen, weil...

tensorx 03. Aug 2021 / Themenstart

Ja, ich glaube das ist das Kernproblem der E-Auto Subventionen. Viel davon geht an...

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