Seit ihrem ersten Erscheinen in wissenschaftlichen Studien im Jahr 1986 haben sich wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien etabliert die am weitesten verbreitete Lösung zur Stromversorgung aller Arten von Geräten, von den Mobiltelefonen, die wir in Spanien täglich nutzen, bis hin zu den Elektroautos, die immer häufiger auf unseren Straßen unterwegs sind. Ihre hohe Energiedichte sowie höhere Leistung und Energieeffizienz haben sie zur ersten Option für alle Arten von Anwendungen gemacht. In den letzten Jahren sind jedoch dank der Forschung Alternativen entstanden, beispielsweise ein Material, das Energie direkt im Gehäuse der Geräte speichern kann.
Aufgrund der schwerwiegenden Umweltfolgen der Lithiumgewinnung werden auch andere Alternativen untersucht, wie sie beispielsweise von Unternehmen wie der finnischen Stora Enso und der schwedischen Altris angeboten werden. Diese beiden skandinavischen Unternehmen haben gerade eine Vereinbarung dazu bekannt gegeben entwickeln Natriumionenbatterien mit einer harten Kohlenstoffanode namens Lignode, eine umweltfreundlichere Lösung als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien und Graphitanoden. Dieser Vorschlag bietet nicht nur die Verwendung weniger umweltschädlicher Materialien, sondern auch weitere Vorteile bessere Ladegeschwindigkeiten, längere Lebensdauer, flexiblere Arbeitstemperaturen und mehr Sicherheit.
„Bei Altris streben wir danach, eine lokale Lieferkette aufzubauen und reichlich vorhandene, saubere Materialien für die Entwicklung von Natriumionenbatterien zu nutzen“, sagte Björn Mårlid, CEO von Altris, in einer Pressemitteilung. „Es ist spannend, mit Stora Enso zusammenzuarbeiten und an der Gründung von Stora Enso mitzuwirken eine Lieferkette vom Baum bis zur Anode mit Sitz in Europa. „Wir freuen uns auf die Weiterentwicklung der Partnerschaft in den kommenden Jahren mit dem Ziel, die nachhaltigste Batterie der Welt auf den Markt zu bringen.“
Holzanoden
Neben den von Altris angebotenen gibt es noch andere Natriumbatterien, beispielsweise die der amerikanischen Natron Energy. Einzigartig ist jedoch das System von Stora Enso, eine Anode aus Holz zu gewinnen. Seine Basis ist Lignin, ein Bindemittel Es verleiht dem Holz seine Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Fäulnis und macht zwischen 20 und 30 % der Bäume aus..
Lignin fällt als Nebenprodukt bei der Herstellung von Zellulosefasern an, die in der Textilindustrie häufig verwendet werden, und endet in vielen Fällen im Feuer, da es zur Energiegewinnung verbrannt wird. In diesem Fall macht sich Stora Enso, das seit acht Jahrzehnten Lösungen auf Basis von Holz und Biomasse entwickelt und produziert, diesen Vorteil zunutze wandeln es in Hartkohlenstoff um, um Graphit zu ersetzendas Mineral, das üblicherweise für die Anoden von Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird.
Lignode, die Anode aus Holz von Stora Enso
Das finnische Unternehmen hatte bereits Vereinbarungen mit dem Batteriehersteller Northvolt und der Elektrofahrzeugmarke Polestar getroffen, doch die Allianz mit Altris geht einen Schritt weiter in Richtung maximaler Nachhaltigkeit. „Biobasierte Materialien sind der Schlüssel zur Verbesserung der Nachhaltigkeit von Batteriezellen. Angesichts der Tatsache, dass Lignode das Potenzial dazu hat.“ das nachhaltigste Anodenmaterial der Welt„Diese Partnerschaft mit Altris passt perfekt zu unserem gemeinsamen Engagement, das Ziel einer nachhaltigeren Elektrifizierung zu unterstützen“, sagt Juuso Konttinen, Vizepräsident und Chief Growth Officer für Biomaterialien des Unternehmens.
Die Initiative ermöglicht nicht nur die Beschaffung von Batterien mit schnelleren Lade- und Entladegeschwindigkeiten (ohne Angabe der Unterschiede zu herkömmlichen Batterien). die enorme Abhängigkeit von chinesischen Importen verringernda aus dem asiatischen Land mehr als 90 % des von der Europäischen Union importierten Graphits stammen.
Natrium-Ionen-Batterien
Im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien Natriumsalze werden aus Salz, Holz, Eisen und Luft hergestellt, reichlich vorhandene, nachhaltige und leicht zu recycelnde Elemente, ohne die europäischen Grenzen zu verlassen. Sie benötigen keine schwer zu gewinnenden Mineralien oder giftige Elemente wie Lithium, Kobalt oder Nickel.
Laut ihrer Website hat Altris eine eigene Lösung auf Basis von Preußischweiß entwickelt, „einem Material mit einer stabilen Struktur mit großen Poren, wodurch es sich sehr gut für das Einfangen und Speichern von Natriumionen eignet“. Dieses Element fungiert in Altris-Natriumionenbatterien als positive Elektrode und wird dadurch gewonnen eine patentierte Synthesemethode bei niedriger Temperatur und Druck „eine wettbewerbsfähige und nachhaltige Alternative ohne Leistungseinbußen anzubieten.“
Der Kohlenstoff in Lignode stammt aus Zellulosefasern
Stora Enso
Omikron
Der andere grundlegende Bestandteil von Altris-Batterien ist der Elektrolyt, der von Natur aus aus Natriumbis(oxalat)borat (NaBOB) besteht Es ist nicht nur feuerbeständig, sondern auch feuerhemmend. Dies bietet einen wichtigen Wettbewerbsvorteil und macht ihr Produkt laut der schwedischen Marke zur „sichersten Batterie auf dem Markt“.
Hinzu kommen weitere Vorteile, wie etwa eine Energiedichte, die mit den sogenannten LFP-Batterien (Lithiumferrophosphat) vergleichbar ist, die in Elektroautos am häufigsten vorkommen. Tatsächlich ist es eine der jüngsten Ankündigungen von Altris eine handelsübliche Batterie mit einer Dichte von 160 Wh/kg, obwohl das Ziel des Unternehmens in den kommenden Jahren bei 200 Wh/kg liegt. Zum Vergleich: Die aktuellen chinesischen CATL-Batterien für das Tesla Model 3 haben eine Energiedichte von 255 Wh/kg, es gibt also noch Verbesserungspotenzial für diese Technologie.
