Forschungsprojekt für Natriumionenzellen gestartet

Zusammengeschlossen haben sich EAS Batteries, IoLiTec Ionic Liquids Technologies und drei Institute der Technischen Universität Braunschweig mit dem Ziel, nachhaltigere und kosteneffiziente Natriumionenzellen zu entwickeln. Die Natriumionentechnologie soll die Lithiumionentechnologie zukünftig ergänzen und den wachsenden Bedarf an Energiespeichern ökonomisch und ökologisch sinnvoll bedienen. Das Forschungsprojekt „NaNaBatt“ wird mit rund 1,6 Millionen Euro aus den Mitteln der Fördermaßnahme des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) „Batteriematerialien für zukünftige elektromobile, stationäre und weitere industrierelevante Anwendungen – Batterie 2020 Transfer“ unterstützt. Das Gesamtvolumen beträgt 2,2 Millionen Euro. EAS Batteries koordiniert das Forschungsprojekt.

Nachhaltig würden die Akkus durch den Einsatz von Natrium statt Lithium. Natriumionenbatterien gelten als attraktive Speichertechnologie der Zukunft. Natrium ist in deutlich größeren Mengen als der kritische Rohstoff Lithium vorhanden und lässt sich umweltverträglicher gewinnen. Die eigentlichen Umweltauswirkungen der Natriumionenbatterien liegen in ihren Herstellungsprozessen, zum Beispiel im Strom- und Heizbedarf.

Mit dem Projekt „NaNaBatt“ sollen die Produktionsprozesse von Natriumionenzellen optimiert werden, um eine nachhaltige und in der Leistung zu Lithiumionenzellen ebenbürtige Speichertechnologie zu schaffen. Zwar fällt die relative Energiedichte von Natriumionenzellen geringer aus als die von Lithiumionenzellen, doch sie lässt sich durch ein rund zwanzig Prozent höheres Zellvolumen ausgleichen. Die Natriumionenzellen eignen sich dann als stationäre Energiespeichersysteme sowie für mobile Anwendungen. Sie zeigen Sicherheitsvorteile gegenüber den Lithiumionenzellen und sollen zukünftig eine höhere Lebensdauer aufweisen, wodurch sich ihre Gesamtkosten signifikant reduzieren könnten.

Ziel des Forschungsvorhabens „NaNaBatt“ ist es, etablierte effiziente Prozesse in der Herstellung von Lithiumionenzellen – insbesondere ihrer Elektroden – frühzeitig auf die Natriumionentechnologie zu übertragen. Dieses Vorgehen ermögliche eine schnellere Marktreife der umweltfreundlichen Akkumulatoren. Verwendet werden Aktivmaterialien, die ausreichend vorhanden, leicht zu beschaffen und gut recyclebar sind. Das Ergebnis soll in Form großformatiger zylindrischer Zellen demonstriert werden, die nach tausend Lade- und Entladezyklen einen sogenannten „State of Health“ von mindestens neunzig Prozent aufweisen sollen. Die entwickelten Verarbeitungstechniken der innovativen und umweltfreundlichen Prozessstrategie werden abschließend in einer Ökobilanz bewertet.
Das Forschungsprojekt hat eine Laufzeit von drei Jahren.