Natrium-Batterie: So günstig waren Batterien noch nie

Auch wenn US-Präsident Donald Trump eher auf Kohle- als auf Wind- und Solarstrom setzt: Forscher an der Stanford University in Kalifornien sind sicher, dass es einen großen Bedarf an Batterieparks gibt. Sie mit den heute gängigen Lithium-Ionen-Akkus auszustatten wäre bei weitem zu teuer. Deshalb machten sich der Chemieingenieur Zhenan Bao und die beiden Materialwissenschaftler Yi Cui und William Chueh daran, eine ebenso leistungsfähige Batterie zu entwickeln, die weit billiger ist. Sie fanden, dass Natrium sich hervorragend eignet. Es kommt auf der Erde in großen Mengen vor, beispielsweise in Kochsalz, das auch Natriumchlorid heißt. Eine Tonne kostet 150 Dollar. Die gleiche Menge Lithium ist 100 Mal so teuer.

Eine gute Batterie wird noch verbessert

Natrium in Verbindung mit Myo-Inositol, das ist ein natürlich vorkommender Stoff, der in der Nahrung und im Stoffwechsel vorkommt, bildet die Kathode. Dort sammeln sich beim Laden Elektronen, die beim Entladen durch den Verbraucher, etwa eine Lampe, als elektrischer Strom zur -Anode fließen. Diese besteht aus einer Phosphorverbindung. Die Güte einer Batterie hängt davon ab, wie schnell dieser Austausch stattfindet. Dazu müssen Kathode und -anode optimiert werden. Bei der Kathode ist das bereits gelungen. Dabei halfen Untersuchungen am SLAC National Accelerator Laboratory, das Teilchenbeschleuniger betreibt. Diese können indirekt genutzt werden, um Veränderungen der Kathode beim Be- und Entladen zu beobachten.

„Wir haben schon eine gute Batterie“, sagt Cui. „Aber wir sind sicher, dass wir sie durch Optimierung der Anode noch verbessern können.“ Das haben sich die Forscher als nächstes vorgenommen.

Der Akku ist für Elektroautos zu groß

Bei industrieller Herstellung liegen, so haben die Forscher ausgerechnet, die Herstellungskosten einer Natrium-Ionen-Batterie um 80 Prozent unter denen einer Lithium-Ionen-Batterie. Also endlich eine Möglichkeit, Elektroautos mit billigen Batterien auszustatten? Wohl nicht, denn Natrium-Ionen-Akkus sind bei gleicher Leistung erheblich größer. Bei stationären Anlagen, die Wind- und Solarstrom speichern, wenn er im Überfluss produziert wird, um die Energie in wind- und sonnenarmen Zeiten nutzen zu können, spielt die Größe eine untergeordnete Rolle. Hier ist der Preis entscheidend. Hier kann die Natrium-Ionen-Batterie eindeutig punkten.

via Stanford University