Das "Lithium-Dreieck" in Südamerika und, für Kobalt, der "Kupfergürtel" in Zentralafrika sind Regionen mit hoch konzentrierten Reserven.
Nature Reviews Materials / Macmillan Publishers Limited
Als wesentlicher Bestandteil der positiven Elektrode sind Lithium und Kobalt wichtig für die Energie- und Leistungsdichte sowie die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien. Die hohe Nachfrage bei Batterien im Bereich Elektromobilität könnte allerdings problematisch werden. Vor allem die geringe Verfügbarkeit und die hohe Toxizität von Kobalt sehen die Forscher als kritisch an. "Generell wird die schnell wachsende Marktdurchdringung von LIBs für mobile und stationäre Anwendungen insbesondere bei Lithium und Kobalt zu einer steigenden Rohstoffnachfrage führen", sagt Professor Stefano Passerini, der die Studie zusammen mit Dr. Daniel Buchholz am Helmholtz Institut Ulm (HIU) geleitet hat. Die Ergebnisse stellen die Forscher in der Zeitschrift "Nature Reviews Materials" vor.
Ihrer Analyse zufolge könnte die Nachfrage nach Batterien bis 2050 die heute bekannten Reserven von Kobalt um das Doppelte übersteigen. Besser sieht es bei Lithium aus, doch auch hier müsste die Produktion deutlich, bis um das Zehnfache, gesteigert werden. Gemeinsam ist beiden Elementen, dass sie hauptsächlich in politisch als wenig stabil geltenden Ländern vorkommen, was eine Verteuerung wahrscheinlich macht. "Dass die zukünftige Verfügbarkeit von Kobalt für die Massenproduktion von Batterien als sehr kritisch einzustufen ist, zeigt sich auch an der Preiserhöhung von mehr als 120 Prozent innerhalb eines Jahres (2016–2017)", betont der Systemanalytiker Dr. Marcel Weil vom HIU. Als Ausweg wird die Erforschung kobaltfreier Energiespeichermaterialien und Post-Lithium-Technologien genannt, die auf unkritischen Elementen wie Natrium, Magnesium, Zink, Kalzium und Aluminium basieren.