Koreanische Forscher feilen an hybrider Natrium-Ionen-Batterie

Am Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) stellen Entwickler eine vielversprechende neuartige Natrium-Ionen-Batterie vor, die innerhalb weniger Sekunden laden soll – und künftig unter anderem in Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommen könnte.

Wie das Forschungsinstitut berichtet, handelt es sich bei der Neuentwicklung um ein hybrides Design, das ein verbessertes Anodenmaterial mit einem Kathodenmaterial kombiniert, das für Superkondensatoren geeignet ist. Diese Kombination ermöglicht es dem Forscherteam zufolge, sowohl hohe Speicherkapazitäten als auch schnelle Lade- und Entladeraten zu erreichen. Damit wird die Technologie zu „einer brauchbaren Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien der nächsten Generation“, wie das KAIST mitteilt.

Die bisherigen Ergebnisse der Forschung hatte das Forschungsteam Ende März in der internationalen Fachzeitschrift Energy Storage Materials unter dem Titel „Low-crystallinity conductive multivalence iron sulfide-embedded S-doped anode and high-surface-area O-doped cathode of 3D porous N-rich graphitic carbon frameworks for high-performance sodium-ion hybrid energy storages“ veröffentlicht. Als konkrete Leistungwerte der Natrium-Ionen-Batterie werden eine Energiedichte von 247 Wh/kg und eine Leistungsdichte von 34.748 W/kg genannt. Professor Jeung Ku Kang, Leiter des Forschungsteams, rechnet mit einer breiteren Anwendung der Neuentwicklung in verschiedenen elektronischen Geräten, einschließlich Elektrofahrzeugen.

Natrium-Batterien sind ein in den vergangenen Jahren wieder aufgekommener Ansatz, der im E-Auto-Bereich eine klare Kostensenkung mit sich brächte. Schließlich ersetzt das günstige Natrium das inzwischen sehr teuer gewordene Lithium. Ein Aber folgt jedoch auf dem Fuße: Herkömmliche Natrium-Ionen-Batterien sind dafür bekannt, eine geringere Energiedichte zu haben. Welche Rolle die Natrium-Ionen-Batterie in der Elektromobilität dennoch spielen kann, haben wir jüngst Markus Lienkamp, Professor für Fahrzeugtechnik an der TU München, gefragt. Seine Antwort lesen Sie hier.

Vor allem in China wenden sich die großen Player zunehmend Natrium-Ionen-Batterien zu: So unterzeichneten Ende 2023 BYD und Huaihai einen Vertrag zum Bau eines Werks für Natrium-Ionen-Batterien in China mit einer Jahreskapazität von 30 GWh. Auch CATL plant die Produktion von Natrium-Ionen-Zellen. Ebenso das chinesische Startup Zoolnasm ab 2024. Im Februar erreichte uns zudem die News, dass die JAC-Marke Yiwei erstmals Stromer mit Natrium-Ionen-Batterie exportiert hat.

Das KAIST forscht unterdessen nicht nur an Natrium-Ionen-Batterien. Zusammen mit dem südkoreanischen Batteriehersteller LG Energy Solution forciert die Forschungseinrichtung auch die Entwicklung von Lithium-Metall-Batterien – und zwar unter Verwendung eines flüssigen Elektrolyten auf Borat-Pyran-Basis.

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