Können 80% der Welt-Energieprobleme durch simples Natrium gelöst werden? Nahezu unbegrenzte Vorräte in der Natur lassen Forscherherzen höher schlagen

Elektromobilität heißt das Zauberwort, das Politiker derzeit ebenso häufig im Munde führen wie Unternehmer und Wissenschaftler. Dabei geht es tatsächlich nicht nur um die sattsam bekannte Situation beim Individualverkehr. Mit derselben Technologie - so glaubt die industrialisierte Welt - müssten sich auch Probleme im innerbetrieblichen Materialfluss, beim Gütertransport - ja selbst in universellen Bereichen mit leichter Hand lösen lassen.

Und tatsächlich - seit eine Arbeitsgruppe um Professor Dr. Jürgen Janeck an der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) innovativ und erfolgreich nach neuen Batteriesystemen forscht, scheinen sich Forderungen und Hoffnungen wieder einmal um ein gutes Stück anzunähern.

Dass diese Aktivitäten nun in einem neu ausgestatteten modernen Labor vorangetrieben werden, macht Sinn. Respektable 100.000 € steuerte die JLU für ihre Nachwuchswissenschaftler bei. Vorwiegend wird die Projektarbeit jedoch aus dem Topf des Forschungsnetzwerks „Elektrochemie und Batterien" der BASF SE finanziert und gefördert.

Bis heute ist die Lithium-Ionen-Technologie noch immer die am häufigsten genutzte Methode, wenn es um elektrische Energie für mobile Anwendungen geht. Dies betrifft indessen nicht nur Elektrofahrzeuge - daneben ist seit einigen Jahren vor allem die Nutzung von Laptops maßgeblich und unverzichtbar. Ja, ohne Übertreibung lässt sich sagen, dass der immer noch kontinuierlich wachsende Laptop-Boom unter anderen Voraussetzungen überhaupt nicht möglich gewesen wäre. Und in welch revolutionärer Art und Weise Laptops allein unsere Arbeitswelt bisher bereits verändert haben, weiß jeder.

Dabei darf auch der Riesenbedarf an stationären Energiespeichern nicht vergessen werden, wie sie zum „Zwischenlagern" der in Windparks oder mittels Solaranlagen erzeugten Energiereserven erforderlich sind.

Seit vor einigen Jahren alternative „Nicht-Lithium"-Batterien die Aufmerksamkeit von Forschung und Wirtschaft auf sich gezogen haben, scheint nun ein neuer, epochaler Durchbruch möglich. So könnten nachhaltige Batterietechnologien auf Natrium basieren, das in der Natur nahezu unlimitiert zu haben ist; beispielsweise kommt Natrium in gewöhnlichem Steinsalz vor.

In der nächsten Etappe geht es für die Gießener Chemiker um Professor Janek und Dr. Adelheim vor allem darum, die praktische Nutzbarkeit von Natrium-Ionen-Batterien für Betriebsbedingungen in Raumtemperaturbereichen zu forcieren. Bis heute ist es noch immer so, dass die bereits verfügbaren Natrium-Schwefel-Batterien nur bei Temperaturen von über 300 °C zuverlässig funktionieren. Erste Resultate zu den Einsatzbedingungen für Natrium-Ionen-Batterien wurden bereits hier veröffentlicht:
„Energy & Environmental Science" („hot paper")

Titel der Veröffentlichung:
„Room temperature sodium-ion batteries: Improving the rate capability of carbon anode materials by templating strategies"
Wenzel, S.; Hara, T.; Janek, J.; Adelhelm, P., in: Energy Environ. Sci., 2011,
DOI: 10.1039/C1EE01744F

Weitere Informationen:
http://blogs.rsc.org/ee
http://www.uni-giessen.de/cms/fbz/fb08/chemie/physchem

Autor: Hans Peter Hahn