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Natrium-Ionen-Batterien als Alternative zu Lithium-Ionen Batterien

Obwohl Lithium in den Batterien nahezu aller elektronischen Geräte verwendet wird, ist es nur in geringen Mengen auf der Erde vorhanden. Ein Forscherteam hat nun gemeinsam mit der Behörde für Atomenergie und alternative Energien (CEA) und dem französischen Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CNRS) eine Alternative zum Lithium untersucht – Natrium. Dieses Element hat den Vorteil, dass es tausend Mal häufiger vorkommt. Nach zweijähriger Forschungsarbeit haben die Forscher eine Natrium-Ionen-Batterie entwickelt, die die gleiche Leistung aufweist wie eine Lithium-Ionen-Batterie.
Obwohl Lithium in den Batterien nahezu aller elektronischen Geräte verwendet wird, ist es nur in geringen Mengen auf der Erde vorhanden. Ein Forscherteam hat nun gemeinsam mit der Behörde für Atomenergie und alternative Energien (CEA) und dem französischen Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CNRS) eine Alternative zum Lithium untersucht – Natrium. Dieses Element hat den Vorteil, dass es tausend Mal häufiger vorkommt. Nach zweijähriger Forschungsarbeit haben die Forscher eine Natrium-Ionen-Batterie entwickelt, die die gleiche Leistung aufweist wie eine Lithium-Ionen-Batterie.
Obwohl Lithium in den Batterien nahezu aller elektronischen Geräte verwendet wird, ist es nur in geringen Mengen auf der Erde vorhanden. Ein Forscherteam hat nun gemeinsam mit der Behörde für Atomenergie und alternative Energien (CEA) und dem französischen Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CNRS) eine Alternative zum Lithium untersucht – Natrium. Dieses Element hat den Vorteil, dass es tausend Mal häufiger vorkommt. Nach zweijähriger Forschungsarbeit haben die Forscher eine Natrium-Ionen-Batterie entwickelt, die die gleiche Leistung aufweist wie eine Lithium-Ionen-Batterie.


Obwohl Lithium in den Batterien nahezu aller elektronischen Geräte verwendet wird, ist es nur in geringen Mengen auf der Erde vorhanden. Ein Forscherteam hat nun gemeinsam mit der Behörde für Atomenergie und alternative Energien (CEA) und dem französischen Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CNRS) eine Alternative zum Lithium untersucht – Natrium. Dieses Element hat den Vorteil, dass es tausend Mal häufiger vorkommt. Nach zweijähriger Forschungsarbeit haben die Forscher eine Natrium-Ionen-Batterie entwickelt, die die gleiche Leistung aufweist wie eine Lithium-Ionen-Batterie.

 

Der erste Schritt war die Optimierung der natriumbasierten Kathode. Nach sechs Monaten hatten die Forscher der CEA eine Natrium-Ionen-Batterie entwickelt, die genauso groß war wie die industriellen Lithium-Ionen-Batterien, um so die Einführung dieses neuen Prototyps in die Produktionsanlagen zu erleichtern.

 

Derzeit ist die Leistung der Batterien sehr vielversprechend: Die Energiedichte [1] beträgt 90 Wh/kg, wie die der ersten Lithium-Ionen-Batterien. Ihre Lebensdauer beträgt bis zu 2.000 Zyklen (Zyklen ergeben sich durch das Laden und Entladen einer Batterie). Zudem lässt sich die Batterie schnell aufladen und die Energie wird schnell an die Versorgungsquelle abgegeben.

 

Da Natrium ein sehr häufig vorkommendes Element ist, sind Natrium-Ionen-Batterien auch preiswerter zu produzieren.

 

Für diesen neuen Prototyp haben die CEA und das CNRS bereits Patente angemeldet. Die Forschungsarbeit wurde vom Ministerium für Bildung, Hochschulen und Forschung, dem CNRS, der CEA, der französischen Forschungsförderagentur (ANR) und der französischen Behörde für Wehrtechnik und Beschaffung (DGA) gefördert.

 

Da seitens der Industrie großes Interesse an dieser neuen Technologie besteht (beispielsweise zur Speicherung erneuerbarer Energien), werden jetzt weitere Tests zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Prozesse sowie deren Optimierung durchgeführt.

 

 

Weitere Informationen :

 

[1] Die Energiedichte entspricht der Menge an Energie, die in einem Kilogramm Batterie speicherbar ist.

 

Quelle: “Un nouveau prototype de batteries plein de promesses”, Pressemitteilung der CEA, 27.11.2015 – http://portail.cea.fr/actualites-scientifiques/Pages/energies/prototype-batteries-na-ion.aspx

 

Redakteur: Aurélien Gaufrès, aurelien.gaufres@diplomatie.gouv.fr