In dem vom POLiS – Cluster of Excellence – kuratierten Video des Youtube-Kanals The Battery Reseacher erläutert Doktorand Till Ortmann von der Justus-Liebig-Universität Forschungsergebnisse zu Natrium-Festkörperbatterien. Einleitend geht er auf wichtige Aspekte bei der Erforschung von Festkörperelektrolyten, wie die Erhöhung der Ionenverbindung sowie die Kompatibilität zu den Elektrodenmaterialien ein. Anschließend beleuchtet er kurz die keramischen Festkörperelektrolyte auf Basis von Super-Natrium-Ionen-Leiter (Natrium Super Ionic Conductor, NASICON). Er erwähnt das Forschungszentrum Jülich, dem es gelungen sei, deren Ionenverbindung auf einige mS/cm anzuheben, was fast an den Wert der Flüssigelektrolyte heranreiche.
Danach stellt Ortmann die Ziele seiner Forschungen zur Natrium-Festkörperbatterie vor. Im Zentrum stand die Kompatibilität der Natrium-Metall-Anoden mit NASICON-Elektolyten (Na3.4Zr2Si2.4P0.6O12). Dazu untersuchten die Forscher zum einen die Impedanz (Intervace-related resistance RInt) des Übergangsbereichs vom Festkörperelektrolyten zur Anode und zum anderen, was passiert, wenn sich Natriumatome beim Anlegen eines Stroms von der Anode lösen und sich Poren bilden.
Ab Minute 3:39 berichtet Ortmann über die Ergebnisse der Forschungsarbeit und belegt die beobachtete gute Kompatibilität von NASICON und Elektrodenmaterial mit einigen Grafiken.
Abschließend informiert der Forscher über die nächsten zentralen Aufgaben, die es auf dem Gebiet der Natrium-Festkörperbatterien zu erforschen gilt. Dazu zählt seiner Meinung nach die weitere Erforschung der Porenbildung, die durch das Lösen von Natriumatomen aus der Anode entstehen, um am Ende Konzepte finden zu können, eine unkontrollierte Porenbildung zu vermeiden.
Fazit: Die vorgestellten Informationen liefern einen verständlichen Einblick in Forschungsergebnisse, die die Basis für eine gründlichere Bewertung der Natriummetallanode in Festkörperbatterien bilden können.
