Litium och kobolt är grundläggande komponenter i litiumjonbatterier. Analys av forskare vid Helmholtz Institute Ulm (HIU) vid Karlsruhe Institute of Technology (KIT) visar att tillgången på båda elementen kan bli allvarligt kritisk. Koboltfri batteriteknik, inklusive post-litiumteknologi baserad på icke-kritiska element som natrium, men också magnesium, zink, kalcium och aluminium, representerar möjligheter att undvika detta resultat på lång sikt. Dessa resultat presenteras i Naturrecensioner Material .

Kobolt är en grundläggande katodkomponent i litiumjonbatterier (LIB), bestämma den höga energi- och effekttätheten samt den långa livslängden. Dock, som beskrivs i artikeln av Dr. Christoph Vaalma et al., kobolt är giftigt och knappt. "I allmänhet, den snabbt växande marknadspenetrationen för LIB:er för applikationer för elektromobilitet, som helt elektriska bilar, kommer att leda till en ökad efterfrågan på råvaror, särskilt med avseende på litium och kobolt, "säger professor Stefano Passerini, som övervakade studien tillsammans med Dr. Daniel Buchholz vid Helmholtz Institute Ulm.

Deras scenariobaserade analys av användningen av batterier fram till 2050 visar att koboltbrist och prisökningar sannolikt kommer att inträffa, eftersom efterfrågan på kobolt kan vara dubbelt så hög som dagens identifierade reserver. I kontrast, dagens litiumreserver förväntas bli mycket mindre ansträngda, men produktionen måste kraftigt uppskalas (möjligen mer än tio gånger, beroende på scenariot) för att matcha den framtida efterfrågan. Dock, båda elementen är geografiskt koncentrerade i länder som rapporteras vara mindre politiskt stabila. Enligt forskarna, detta ger upphov till oro över en eventuell brist och tillhörande prishöjning av LIB inom en snar framtid. "Det är därför oumbärligt att utöka forskningsverksamheten mot alternativa batteritekniker för att minska dessa risker och minska trycket på kobolt- och litiumreserver, "säger Daniel Buchholz. Stefano Passerini, HIU biträdande direktör. "Post-litiumsystem är särskilt tilltalande för elektromobilitet och stationära applikationer. Det är därför det är mycket viktigt och brådskande att frigöra sin potential och utveckla dessa innovativa, högenergibatterier mot marknadsmognad. "

Dessa resultat bekräftas ytterligare av det globala scenariot för batteritillämpningar inom elektromobilitet under år 2050, nyligen utvecklat vid HIU och publicerat som ett bokkapitel. "Den framtida tillgängligheten av kobolt för massproduktion av LIB måste klassificeras som mycket kritisk, vilket också framgår av prishöjningen av kobolt högre än 120 procent inom ett år (2016-2017), "säger HIU -systemanalytiker Dr Marcel Weil. Dessutom har upprättandet av en batteriekonomi med hög återvinningshastighet skulle absolut vara nödvändigt för att minska trycket på kritiska material.

Båda studierna belyser vikten av ny batteriteknik baserad på lågkostnad, rikliga och icke -toxiska element, visa vikten av vidareutveckling för att minska trycket på kritiska resurser. För att tillgodose detta behov, KIT och Universitetet i Ulm gick med på sina förslag i förslaget om ett Cluster of Excellence Energy Storage Beyond Lithium:New Storage Concepts For A Sustainable Future, med fokus på utvecklingen av natriumjoner, magnesiumjon och andra batterier baserade på rikliga material. Center for Solar Energy and Hydrogen Research Baden-Württemberg (ZSW) och Justus-Liebig University Gießen är också involverade i dessa insatser.