Die moderne Speichertechnik, vor allem im automotiven Bereich, wird von Lithium-Ionen-Batterien dominiert. Das könnte in der Zukunft zu Problemen führen. "Angesichts der zunehmend steigenden Nachfrage nach Lithium und den in der Lithium-Technologie eingesetzten Rohstoffen wie Kobalt werden Bedenken hinsichtlich der zukünftigen und langfristigen Verfügbarkeit der kritischen Rohstoffe und der Kosten laut", sagt Professor Stefano Passerini, Direktor des Helmholtz-Instituts Ulm (HIU). Natrium-Ionen-Batterien könnten die gesuchte Alternative darstellen.
Das HIU ist ein Partner des Projekts "Transition", das die nächste Generation der Natrium-Ionen-Batterien auf ihre Eignung als Speichertechnologie untersucht. Passende Aktivmaterialien und Elektrolyte entwickeln Forscherinnen und Forscher des vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gegründeten HIU gemeinsam mit dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU).
Die Wissenschafter hoffen, mit dem Projekt einen Beitrag zu einem nachhaltigeren Energiespeichermarkt in Deutschland und Europa mit größerer Unabhängigkeit von außereuropäischen Zulieferern zu bewerkstelligen. Das deutsche Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt über drei Jahre mit 1,15 Millionen Euro.
Lithium-Ionen-Batterien sind leicht, kompakt, bieten eine hervorragende Energie- und Leistungsdichte und dominieren deswegen den Markt für tragbare Elektronik sowie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge. Das Projekt "Transition" konzentriert sich auf die Entwicklung leistungsfähiger, flüssiger und polymerer Natrium-Ionen-Batterien, die auf der Kathodenseite Übergangsmetallschichtoxide und auf der Anodenseite Hartkohlenstoff aus Biomasse verwenden. "Dies ist das erste vom BMBF geförderte deutsche Konsortium, das an der Entwicklung hochskalierter Natrium-Ionen-Batterien arbeitet und ein breites Spektrum an Herausforderungen von der Materialentwicklung bis zur Herstellung von Prototypenzellen abdeckt", erklärt Passerini.
In dem Projekt wird sein Team einen auf Biomasse basierenden Hartkohlenstoff in Kombination mit wässrigen Bindemitteln und Aluminium als Stromabnehmer entwickeln. Das Team der Friedrich-Schiller-Universität Jena koordiniert die Forschungsaktivitäten zur Entwicklung fortschrittlicher flüssiger und polymerer Elektrolyte, während das Team des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg die Entwicklung kobaltfreier Kathoden vorantreibt.
Der Volkswagen-Konzern beteiligt sich an einer Industrieinitiative für den verantwortungsbewussten Einkauf von strategischen Mineralien. Mithilfe der Blockchain-Technologie sollen die Effizienz, Nachhaltigkeit und Transparenz in den globalen und komplexen Zulieferketten erhöht werden. Durch die Zusammenarbeit erhält VW einen besseren Einblick in die Herkunft von Kobalt, das in Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge verwendet wird. Auch andere Mineralien, die in der Fahrzeugproduktion verwendet werden, können so nachverfolgt werden.
Die Blockchain-Technologie ergänzt die aktuell im Konzern angewendeten Beurteilungs- und Prüfverfahren und unterstützt die von der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) etablierten Standards für verantwortungsbewusste Beschaffung. Die neue Plattform ermöglicht die Rückverfolgung der Herkunft von Mineralien und ist für alle Unternehmen in der Lieferkette transparent.