Steigende Kobaltpreise haben zur Entwicklung neuer Batterietechnologien geführt

1980 erfand John Goodenough in Oxford die erste Lithium-Ionen-Batterie, die Kobalt benötigte. Experimente haben gezeigt, dass Kobalt eine sehr hohe Energiedichte hat, die sich besonders für kleine, aber hochenergetische Batterien eignet.

Kobalt wird heute in den meisten handelsüblichen Lithium-Ionen-Batterien verwendet, ist aber teuer und hat deshalb eine schwarze Profitkette entstehen lassen. In der Republik Kongo kommt es seit langem zu Menschenrechtsverletzungen, unter anderem durch Kinderarbeit im Bergbau. Elektronik- und Elektroautounternehmen wollen keine hohen Preise für die Herstellung zahlen und sich nicht an Menschenrechtsverletzungen vor Ort beteiligen, weshalb sie begonnen haben, weniger Kobalt in ihren Batterien zu verwenden. Panasonic, der Batterielieferant von Tesla, gab Ende letzten Monats bekannt, dass es Batterien entwickelt, die kein Kobalt benötigen, und Forscher wie Goodenough, der kobaltfreie Batterien entwickelt hat, unterstützen Panasonic ebenfalls.

Die Batterie besteht aus einer positiven Elektrode, in der Regel Graphit, und einer negativen Elektrode, einem Gemisch aus Lithium, Kobalt und Sauerstoff. In der Batterie eines Elektroautos enthält der negative Teil oft mehr Nickel als der elektronische Teil, was den Einsatz von Kobalt reduziert hat, aber zu höheren Verarbeitungskosten und einem größeren Brandrisiko in Flugzeugen geführt hat, wie z. B. bei der Batterie im Samsung Note 7. Im Gegensatz dazu sind die Elektronen im äußeren Orbital von Kobaltatomen gepaart, was bedeutet, dass es klein, dicht und leicht schichtbar ist.

Eine neue Generation von Batterieforschern, darunter Goodenough, wendet sich jedoch Materialien wie Mangan und Eisen zu. Im Gegensatz zu geschichteten Strukturen bilden diese Elemente eine Steinsalzstruktur. Die negative Elektrode, die Steinsalz enthält, wurde bereits in einigen Geräten verwendet, aber die Steinsalzstruktur hat nicht die gleiche hohe Energiedichte wie Kobalt oder Nickel.

Neben den Schicht- und Steinsalzbatterien entwickeln Forscher auch Festkörperbatterien, die zwar mehr Lithium, aber nicht unbedingt Kobalt benötigen und viel sicherer sind als die bestehenden Lithium-Ionen-Batterien. Autofirmen wie BMW, Toyota und Honda arbeiten an diesen Batterien, aber Olivetti, der Energieforschungsexperte am MIT, glaubt nicht, dass die Technologie im Jahr 2025 marktreif sein wird. Bis dahin werden die Unternehmen versuchen, die Verwendung von Kobaltbatterien zu reduzieren. Unternehmen wie Apple und Samsung haben sich der Responsible Cobalt Initiative angeschlossen, die verspricht, die Umweltverschmutzung und die negativen sozialen Auswirkungen der Kobaltproduktion zu verbessern. Vor kurzem hat Apple damit begonnen, Kobalt direkt von den Bergleuten zu kaufen, um sicherzustellen, dass die Kobaltlieferanten die Sicherheitsanforderungen der Industrie erfüllen.