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Das Ende der Rohstoffknappheit bei Akkus steht bevor

Die weltweite Produktion des vergleichsweise seltenen Lithiums war bislang die ultimative Grenze in der Akkuproduktion und ist damit das größte Hindernis für eine weitgehende Elektrifizierung der weltweiten Autoindustrie. Mit Natrium-Ionen-Akkus wird diese Grenze gesprengt, auch wenn ein gleich schwerer Akku derzeit nur 60 kWh statt 100 kWh hätte. Dafür läge der Preis wohl deutlich unter dem eines Lithium-Ionen-Akkus mit 60 kWh.

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Stoffe wie Natrium, Eisen, Mangan und die nötigen Kohlenstoffverbindungen sind so häufig, dass deren Produktion nicht durch Rohstoffreserven und Förderkapazitäten von Bergwerken begrenzt wird, sondern nur davon, wie schnell die Rohstoffe verarbeitet und zu Akkus zusammengesetzt werden können. Dabei wird Lithium in Akkus mit maximaler Energiedichte wegen seiner physikalischen Eigenschaften wohl niemals ersetzt werden können, aber in vielen Fällen ist maximale Energiedichte nicht unbedingt nötig und ein niedrigerer Preis das bessere Verkaufsargument.

Bei all dem ist nicht einmal auszuschließen, dass Natrium-Ionen-Akkus mit weiteren Verbesserungen in Hochleistungsanwendungen wie dem Motorsport auftauchen. Die höhere Reaktionsfähigkeit von Natrium, die so ein großes Problem bei der Entwicklung der Anoden war, sollte beim gleichen Entwicklungsstand zu höheren Lade- und Entladegeschwindigkeiten als bei Lithium-Ionen-Akkus führen. Das lässt sich auch schon bei den vorgestellten Prototypen sehen. Aber zurzeit ist etwa der Entwicklungsvorsprung von Lithium-Eisenphosphat-Akkus mit Lithium-Titanat-Anoden in der Formel 1 noch zu groß.

Die höhere Reaktivität von reinem Natrium bedeutet aber auch, dass Akkus mit reinen Metallanoden sehr unsicher wären. Die Technik wird derzeit bei Lithium-Ionen-Akkus zur weiteren Steigerung der Energiedichte entwickelt. Deshalb kann bei Natrium nicht auf Anoden verzichtet werden, die das Metall in einem anderen Stoff speichern, um dieses Sicherheitsproblem zu umgehen.

Bessere Akkus sind schon in den Laboren

Fraglos befinden sich schon jetzt unveröffentlichte, noch bessere Exemplare von Natrium-Ionen-Akkus auf Testständen in den Laboren auf der ganzen Welt. Fast täglich gibt es neue Veröffentlichungen. Aber der Veröffentlichungsprozess kann über ein Jahr dauern. Ein Test mit 1.000 Lade- und Endladezyklen über je eine Stunde dauert drei Monate. Danach müssen die Ergebnisse ausgewertet und ein Artikel geschrieben werden. Anschließend folgen Monate, bis der Artikel begutachtet und eventuell korrigiert ist und schließlich von einem Fachjournal angenommen und veröffentlicht wird.

Funktionierende Natrium-Ionen-Akkus verändern nichts an der heutigen Realität. Dafür müssen sie erst in großen Mengen hergestellt werden. Aber die Demonstration, dass die Technologie funktioniert, öffnet die Perspektive für eine Zukunft, in der die Produktion leistungsfähiger Akkus in viel größeren Mengen als bisher möglich ist, ohne dass dabei einzelne Lithium- und Kobaltvorkommen zu strategischen Ressourcen werden.

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 Akkus: Braunkohle könnte die billigsten Anoden liefern
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Clown 17. Jul 2020

Scherzkeks! :D Es war ja gerade die Frage, _wie_ ÖPNV günstiger oder gar kostenfrei...

adjust-IT 04. Jul 2020

"Personen..." - IMHO klingt das eigenartig, speziell wenn man in Zukunft häufiger mit...

jsonn 23. Jun 2020

In den meisten Fällen werden im Laufe der Zeit Anode und Kathode porös und das Elektrolyt...

jsonn 23. Jun 2020

Oft genug landen die Ergebnisse der Forschung halt auch einfach in der Serienproduktion...

sunrunner 23. Jun 2020

Dem stimme ich voll zu. Ja, Benziner Brennen öfter (liegt statistisch wohl auch daran...


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