Der Fortschritt in der Elektromobilität hält die Füße einfach nicht still. Stets wird nach neuen Akku-Lösungen gesucht. Eine davon ist der Natrium-Ionen-Akku. Die wichtigsten Infos dazu findet ihr in diesem Ratgeber.
Elektroautos werden in den allermeisten Fällen mit Lithium-Ionen-Akkus angetrieben. Nur leider ist Lithium aufgrund der sehr hohen Nachfrage weltweit sehr teuer. Zwar kommt das Element vergleichsweise häufig vor, jedoch nur in geringen Mengen. Anders sieht es jedoch mit Natrium aus. Als eines der häufigsten genutzten Salze auf unserem Planeten ist Natrium in Massen verfügbar. Es wird daher fieberhaft nach Alternativen gesucht.
Natrium-Ionen-Batterie: So funktioniert sie
Wie in jedem Akku werden die Ionen des Natriums verwendet, um Ladung in den Elektroden zu speichern. Eine Elektrode ist ein leitender Kontaktpunkt zum Elektrolyt, also dem Stoff, durch den die Ionen den elektronischen Strom befördern. Funktionell unterscheiden sich sie also wenig von Lithium-Ionen-Akkus.
Seit einiger Zeit werden an neuen Batterien auf Natriumkarbonat-Basis gearbeitet, immer wieder macht die Entwicklung der Salzwasserbatterien große Fortschritte. So hat es zuletzt ein Forschungsteam des US-amerikanischen Energieministeriums geschafft, einen Akku mit beachtlicher Lebenszeit zu entwickeln (Quelle: efahrer.com). Fast 50.000 Zyklen bietet die neueste Formel und damit bis zu 25 Mal mehr als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien.
Sind Natrium-Ionen-Akkus für E-Autos ungeeignet?
Es stellt sich also die Frage: Werden Stromer in Zukunft mit einem Element angetrieben, das auch in Kochsalz zu finden ist? Das lässt sich gar nicht so leicht beantworten. Man geht aber davon aus, dass es zumindest in nächster Zukunft unwahrscheinlich ist.
Für den Na-Ionen-Akku spricht die eben erwähnte lange Lebenserwartung der Batterien und der geringe Kostenpunkt. Eine Tonne Lithium kostete Ende April 2022 absurde 78.000 Dollar (Quelle: teslamag.de), eine Tonne Natrium ist mit 250 Euro dahingegen ein Schnäppchen (Quelle: winfuture.de). Weiterhin sind die Batterien thermisch stabil und nicht brennbar. Zudem sind sie umweltschonender und leichter zu handhaben – insbesondere, wenn die wässrige chemische Verbindung ungiftig ist.
Die Nachteile disqualifizieren die Natrium-Ionen-Akkus jedoch von der Verwendung in Elektroautos. Einerseits ist Natrium deutlich schwerer als Lithium (das leichteste Metall auf der Erde). Ein weiterer großer Kritikpunkt ist die geringe Energiedichte. Sie speichern mit 12 bis 24 Wattstunden pro Liter deutlich weniger als Lithium-Akkus. Damit sind diese Akkus für mobile Verwendungszwecke ungeeignet.
Natrium-Ionen-Batterien eignen sich also für Anwendungsbereiche, in denen eher schwache bis mittelstarke Stromstärken über einen langen Zeitraum über gebraucht werden. Beispiele dafür wären Notfall-Stromspeicher für Server, schwere Industriefahrzeuge oder als Puffer für Wallboxen, um eine Überlastung des Stromnetzes in Stoßzeiten zu verhindern.
