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Lithium-Ionen-Batterien bekommen Konkurrenz

Die marktbeherrschende Lithium-Ionen-Technik für Batterien bleibt nicht unangefochten, wie eine Fraunhofer-Studie belegt. Die Forscher nennen Alternativtechniken, die weniger kosten, ohne seltene Erden auskommen und die zum Teil sogar höhere Energiedichten speichern.

Leistungsfähige Batterien mit weniger kostentreibenden Rohstoffen könnten mittelfristig eine nachhaltigere Produktion ermöglichen.

Bild: Fraunhofer ISI

In ihrer jüngsten Studie „Alternative Battery Technologies“ geben Fraunhofer-Forscher des Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) einen Ausblick, welche Batterietypen neben Lithium-Ionen-Technik in Zukunft Anwendungsfelder gewinnen können. Beispielsweise versprechen Batterien in Metall-Ionen-Technik, etwa Natrium-Ionen- oder Zink-Ionen-Batterien einen geringeren Ressourcenverbrauch und geringere Herstellungskosten. Zudem erwarten die Forscher, dass sich bei diesen Typen die verwendeten Rohstoffe besser zurückgewinnen lassen. Allerdings erreichen sie nicht die Energiedichte wie die etablierte Lithium-Ionen-Technik. Ähnlich verhält es sich mit den Zink-Luft-Batterien, die noch in der Entwicklung stecken.

Metall-Schwefel-Batterien haben gezeigt, dass sie eine höhere Energiedichte als Lithium-Ionen-Batterien speichern können. Zudem verursacht der Rohstoff Schwefel geringere Kosten als Lithium, dessen Gewinnung teuer und oft sehr umweltbelastend ist. Vanadium-basierte Redox-Flow-Batterien sind zwar bereits heute verfügbar, aber sehr teuer herzustellen. Zudem hinterlassen sie einen großen CO₂-Fußabdruck. Diese Technik dürfte interessanter werden, wenn es gelingt, das Vanadium durch einen weniger kritischen Rohstoff zu ersetzen.