{"id":1440,"date":"2024-07-15T15:37:46","date_gmt":"2024-07-15T13:37:46","guid":{"rendered":"https:\/\/solarpunkcities.com\/unkategorisiert\/neue-batterietechnologien-natrium-ionen-batterien-ein-hoffnungsvoller-kandidat\/"},"modified":"2024-09-25T10:48:28","modified_gmt":"2024-09-25T08:48:28","slug":"neue-batterietechnologien-natrium-ionen-batterien-ein-hoffnungsvoller-kandidat","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/technologie\/neue-batterietechnologien-natrium-ionen-batterien-ein-hoffnungsvoller-kandidat\/","title":{"rendered":"Neue Batterietechnologie basierend auf Natrium"},"content":{"rendered":"\n
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Die Welt steht vor einem tiefgreifenden Wandel: Die Energiewende und die Elektrifizierung des Verkehrs erfordern neue, nachhaltige Energiespeicherl\u00f6sungen. Lithiumionen-Batterien sind die derzeit vorherrschende Technologie, jedoch mit mehreren Nachteilen: Sie sind teuer, enthalten kritische Rohstoffe und sind nicht so sicher wie andere Batterie-Technologien. <\/p>\n\n\n\n

Batterietechnologie<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Infolgedessen arbeiten Forscher auf der ganzen Welt an alternativen Batterietechnologien. Eine der vielversprechendsten ist die Natriumionen-Batterie. Sie basiert auf dem Element Natrium, ein Bestandteil von Kochsalz. Es ist reichlich vorhanden und zu wettbewerbsf\u00e4higen Preisen erh\u00e4ltlich. Natriumionen-Batterien haben eine \u00e4hnliche Energiedichte wie Lithiumionen-Batterien, sind aber robuster, sicherer und verf\u00fcgen \u00fcber das Potential, sich schneller aufladen zu lassen. <\/p>\n\n\n\n

\"Glänzende<\/figure>\n\n\n\n

Preiswert und reichlich vorhanden<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Da Natrium das sechsth\u00e4ufigste Element der Erdkruste ist, ist es wesentlich besser verf\u00fcgbar als Lithium und hat aus geo-\u00f6konomischer Sicht keinerlei L\u00e4nder-Abh\u00e4ngigkeiten oder Lieferketten-Risiken. Daher ist es preiswert und macht es somit zu einem kosteng\u00fcnstigen Material f\u00fcr Batterien. [1][2][3]<\/em><\/p>\n\n\n\n

Robustheit<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Natriumionen-Batterien sind weniger anf\u00e4llig f\u00fcr Sch\u00e4den durch Hitze und K\u00e4lte als Lithiumionen-Batterien. Dadurch bieten sie eine langlebigere Option f\u00fcr Anwendungen in extremen Temperaturbereichen, wie z.B. Elektrofahrzeuge oder Netzspeichersysteme. [3]<\/em><\/p>\n\n\n\n

Langsamere Bewegung von Natriumionen<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Natriumionen sind 3x gr\u00f6\u00dfer als Lithiumionen, und dieser Gr\u00f6\u00dfenunterschied wirkt sich nicht nur auf das Gewicht der Batterie, sondern auch auf ihre Beweglichkeit innerhalb der Batterie aus. Lithiumionen sind in der Lage, sich schneller durch den Elektrolyten der Batterie zu bewegen, wodurch sie die Elektronen effizienter zwischen den Elektroden hin- und herbewegen k\u00f6nnen. Dieser schnellere Elektronentransfer f\u00fchrt auf den ersten Blick zu schnelleren Lade- und Entladezeiten. <\/p>\n\n\n\n

\"Zwei<\/figure>\n\n\n\n

W\u00e4hrend die langsamere Bewegung der Natriumionen wie ein Nachteil erscheinen mag, hat sie auf den zweiten Blick einen positiven Einfluss auf die Ladegeschwindigkeit der Batterie. Wenn Lithiumionen schnell in die Elektroden ein- und ausstr\u00f6men, bleiben sie manchmal in den por\u00f6sen Strukturen der Elektroden stecken und bilden Ablagerungen, die sogenannten Dendriten. Diese Dendriten k\u00f6nnen wachsen und schlie\u00dflich den Separator (eine Membran) durchbohren, was zu Kurzschl\u00fcssen (Explosions- bzw. Brandrisiko) und einem Ausfall der Batterie f\u00fchren kann. Bei Natriumionen hingegen ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie Dendriten bilden, aufgrund ihrer Gr\u00f6\u00dfe geringer. Dieses geringere Risiko der Dendritenbildung erm\u00f6glicht ein schnelleres Aufladen, ohne die Sicherheit der Batterie zu kompromittieren. [2][4]<\/em><\/p>\n\n\n\n

Forscher erreichten eine Energiedichte (Energie pro Volumen der Batterie) von bis zu 165Wh\/kg f\u00fcr Natriumionen-Batterien[5]<\/em>, was bereits innerhalb des normalen Energiedichtebereichs von 150-260Wh\/kg von Lithiumionen-Batterien liegt und somit die Nutzung von Elektrofahrzeugen in niedrigeren bis mittleren Reichweiten erm\u00f6glicht.<\/p>\n\n\n\n

Abw\u00e4gen zwischen Ionen-Mobilit\u00e4t und -Stabilit\u00e4t<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Herausforderung f\u00fcr die Forscher von Natriumionen-Batterien ist und bleibt, ein Gleichgewicht zwischen der niedrigeren Beweglichkeit der Natriumionen und den verbundenen Sicherheitsvorteilen zu finden. Durch die Optimierung der Elektrodenmaterialien und Elektrolytzusammensetzungen arbeiten die Wissenschaftler daran, die Beweglichkeit der Natriumionen zu verbessern, ohne die Batterie-Stabilit\u00e4t und -Sicherheitseigenschaften zu beeintr\u00e4chtigen. [6]<\/em><\/p>\n\n\n\n

Quellen:[1] https:\/\/www.powermotiontech.com\/<\/a>[2] https:\/\/solartechadvisor.com\/<\/a>[3] https:\/\/www.machinedesign.com\/<\/a>[4] https:\/\/www.onecharge.biz\/<\/a><\/em>[5] https:\/\/techxplore.com\/news\/2024-01-high-energy-sodium-ion-battery.html<\/a>[6] https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Sodium-ion_battery<\/a><\/em><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Entdeckt das Potenzial von Natrium-Batterien als kosteng\u00fcnstige Alternative zu Lithium-Batterien f\u00fcr Elektrofahrzeuge <\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1302,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"wds_primary_category":34,"footnotes":""},"categories":[52,51],"tags":[],"class_list":["post-1440","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-mobilitat","category-technologie"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1440","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1440"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1440\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3545,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1440\/revisions\/3545"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1302"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1440"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1440"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1440"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}