Natrium-Ionen – die neue Akku Technologie

Viele Kritiker von E-Autos begründen ihre Skepsis auch mit den verbauten Akkumulatoren. Als Energiespeicher von Elektroautos werden derzeit Lithium-Ionen-Akkus bevorzugt, einige Hersteller wie zum Beispiel Tesla setzen auch auf Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP).

Der chinesische Zulieferer CATL (Contemporary Amperex Technology Co. limited) hat aber nun einen Natrium-Ionen-Akku vorgestellt, der von vielen Experten als echter Durchbruch bezeichnet wird und dessen Massenlieferung schon 2023 beginnen soll.

Die Technik ist nicht neu, der jetzt präsentierte Akku ist ein Ergebnis jahrelanger weltweiter Forschung. Seine wichtigsten Vorteile: Er ist nachhaltiger, kostengünstiger, weniger brennbar, leistungsfähiger im Winterundschnellladefähiger.

Fotos: CATL

Wie es der Name schon sagt, bildet Natrium die Basis der neuen Technik. Die Anode besteht nur aus Kohlenstoff. Auf teure und seltene Rohstoffe wie Lithium, Kobalt, Kupfer und Nickel kann verzichtet werden. Vor allem der Einsatz von Lithium und Kobalt wird wegen der problematischen Abbaubedingungen in Südamerika und im Kongo kritisch gesehen. Natrium hingegen ist häufiger vorhanden, leichter zu gewinnen und energieärmer zu verarbeiten.

Die Kathode besteht aus Natrium, Mangan, Eisen, Kohlenstoff und Stickstoff. Laut CATL wurde auch eine gemischte Anwendung mit Lithium-Ionen-Zellen entwickelt. Zudem sollen die Natrium-Ionen-Batterien auch für die sogenannte Cell-to-Pack-Technologie geeignet sein, bei der die Zellen ohne Module direkt ins Auto integriert werden, was die Zellenanzahl und damit die Reichweite erhöht.

Weniger vorteilhaft ist die (noch) geringere Energiedichte von 160 Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg). Sie soll jedoch laut CATL in der zweiten Generation 200 Wh/kg betragen und damit Lithium-Ionen-Zellen überflügeln. Die Lebensdauer der Natrium-Ionen-Akkus liegt bei 1000 vollen Ladezyklen - vergleichbar mit Nickel-basierten Lithium-Ionen-Batterien.