Es müssen nicht immer Lithium-Ionen Akkus zum Einsatz kommen. Natrium-Ionen Akkus brauchen weniger seltene Rohstoffe und haben auch sonst einige Vorteile.

Li-Ionen-Akkus mögen in Elektrofahrzeugen von heute der letzte Schrei sein, aber aufgrund der Knappheit der Rohstoffe werden alternative Lösungen gefragt sein, die auf leicht verfügbaren Materialien basieren. Natrium-Ionen-Akkus sollen eine Lösung sein, aber niemand hat es bislang geschafft, einen kommerziell nutzbare Na-Ionen-Akku zu bauen. Natron Energy  meldet nun, einen Durchbruch erzielt zu haben und ist bereit, mit der Massenproduktion seiner proprietären Na-Ionen-Akkus zu beginnen.

Aktuelle Li-Ionen-Akkus haben einen enormen Fortschritt in der EV-Entwicklung ermöglicht, aber sie könnten bereits zum Scheitern verurteilt sein. Es gibt nicht genügend Lithiumreserven auf der Erde, um die prognostizierte Nachfrage auf dem EV-Markt zu decken. Aus diesem Grund arbeiten Wissenschaftler:innen und Unternehmen hart daran, Li-Ionen-Akkus durch Alternativen zu ersetzen, die reichlich vorhandene Materialien verwenden.

Natrium-Ionen-Akkus sind in dieser Hinsicht eine gute Alternative. Natrium gehört zu den Billigelementen, weil es in großen Mengen in Form von Kochsalz vorkommt, etwa in den Weltmeeren. Bisher hapert es bei Batterien, die diesen Rohstoff nutzen, allerdings an den Produktionsmengen. Bei Akkus liegt das nicht zuletzt daran, dass ein Rohstoff knapp ist, jedenfalls in der für die Batterieproduktion nötigen hochreinen Form: Preußisch Blau, auch Berliner Blau genannt.

Arxada, ein Schweizer Feinchemikalienhersteller produziert jetzt für Natron so viel batterietaugliches Preußisch Blau, dass es für Akkus mit einer Leistung von 600 MW/a reicht. Was verglichen mit den Gigafabriken für Lithium-Zellen allerdings noch relativ wenig ist.

Quo vadis Natrium-Ionen Akku?

Aktuelle Natrium-Ionen-Projekte haben auch eine geringere spezifische Energiedichte als Li-Ionen-Akkus. Der Na-Ionen-Akku von CATL bietet beispielsweise 160 Wh/kg, was etwa der Hälfte der Energiedichte heutiger Lithium-Ionen-Akkus für den Massenmarkt entspricht. Natrons Akku basiert auf einer anderen Chemie, die auf einer proprietären Preußisch-Blau-Elektrode basiert, und soll eine starke Energiedichte bieten, die zwischen der von Blei-Säure- und Lithium-Ionen-Akkus liegt.

Zudem soll Natrons Akku eine ultraschnelle Ladezeit bieten: in acht Minuten von 0 auf 99% Ladezustand. Sein Hauptvorteil ist jedoch die angebliche Lebensdauer von 50.000 Zyklen.  Das ist zwischen fünf und 25 Mal besser als Lithium-Ionen-Akkus. Zudem sind sie auch unempfindlicher gegenüber Temperaturen. Die Energiedichte ist allerdings weiterhin ein Problem.

Natron verkauft seinen Akku auch nicht an Autohersteller. Stattdessen zielt es auf industrielle Anwendungsfälle ab, wie die Backup-Stromversorgung von Rechenzentren und Industriefahrzeuge. Natron sieht seine Na-Ionen-Batterien auch als Puffer in EV-Ladegeräten, um schnelles Laden zu ermöglichen, auch wenn das Netz nicht genügend Kapazität hat. Der Produktionsbeginn für die Batterien ist für 2023 geplant.


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Bild: Natron Energy