… ist Natrium (oder vielleicht Magnesium).
Nicht Lithium? Nein, denn Lithium ist das Germanium der Akku-Technik.
Erinnern wir uns: die ersten Halbleiter-Schaltkreise, in den 50er und 60er Jahren, bestanden noch nicht aus Silicium – sondern aus Germanium, einem Element, das sich dafür eigentlich noch besser eignet als Silicium, aber selten und dementsprechend teuer ist. Erst später erkannte man, dass es auch mit dem viel häufiger vorkommenden und daher auch billigeren Silicium funktioniert. Durch technische Verbesserungen wurden die Nachteile, die Silicium gegenüber Germanium aufweist, rasch kompensiert.
Diese Geschichte kann sich in der Akku-Technik wiederholen. Das Problem ist nämlich bekannt: Lithium ist relativ selten, nicht überall verfügbar, und trägt einen großen ökologischen Rucksack mit sich herum. Dasselbe gilt für andere strategische Rohstoffe, die für Lithium-Ionen-Akkus benötigt werden, vor allem Kobalt.
Deshalb versuchen Ingenieure, diese seltenen Elemente durch häufiger vorkommende zu ersetzen. Beim Lithium ist Natrium der nächstliegende Kandidat. Natrium ist wie Lithium ein Alkalimetall, mit ähnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften – und es ist in riesigen Mengen im Meerwasser verfügbar. Zwar sind Natrium-Ionen größer und schwerer als Lithium-Ionen, aber es gibt bereits marktreife Natrium-Ionen-Akkus, vor allem für stationäre Anwendungen, zwei chinesische Hersteller produzieren aber auch bereits Elektroautos mit Natrium-Ionen-Akkus. Ein weiterer Kandidat ist das im Periodensystem rechts vom Natrium stehende Magnesium, das ebenfalls sehr häufig ist, und dessen Ionen den Vorteil haben, zwei positive Ladungen zu tragen, so dass man davon nur halb so viele benötigt. Dieses ist aber noch nicht so gut erforscht wie Natrium.
Auch das Kobalt lässt sich ersetzen, etwa durch Preußisch Blau, eine Eisen-Kohlenstoff-Stickstoff-Verbindung, die also aus „Allerwelts-Elementen“ besteht und sich als Pluspol eignet. Ein anderes gut verfügbares Material ist Natrium-Eisen-Phosphat. Das Minuspol-Material ist ebenfalls unproblematisch verfügbarer Kohlenstoff. Man kann also aus leicht verfügbaren Materialien Akkus bauen!
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