Die Natrium-Ionen Technologie verspricht für einige Anwendungen eine wettbewerbsfähige Alternative im Vergleich zu dominierenden Lithium-Ionen Batterien (LIB) zu sein. Insbesondere in punkto Nachhaltigkeit besitzt die Natrium-Ionen Batterie Vorteile hinsichtlich umweltfreundlicherer Rohmaterialien, Produktionsprozesse sowie erhöhte Sicherheit und Temperaturresilienz. Das Funktionsprinzip und die Herstellungs- sowie Prozessketten sind dabei nahezu gleich der LIB-Produktion, sodass die Natrium-Ionen Batterie als sog. Drop-in Technologie bezeichnet wird und einen hohen TRL Einstieg verspricht.
Anodenseitig ist die Verwendung von sog. amorphen Hartkohlenstoffen (hard carbons (HC)) Stand der Technik. Die HC-Anoden besitzen dabei häufig eine niedrige Initial Capacity Efficiency, welche durch den irreversiblen Einbau und damit Verlust von Natrium für die Zellfunktion in den ersten Zyklen verursacht wird. Um diesen Kapazitätsverlust und damit eine Energiedichteverringerung der Zellen zu vermeiden, wurden verschiedene Prässodiierungsansätze verfolgt und analysiert. 1. die elektrochemische Präsodiierung, 2. die Herstellung von Na-HC Kompositen und 3. Na-beschichtete HC-Anoden.
Die Anoden-Aktivmaterialien und gefertigten Anoden wurden hierbei mittels REM/EDX charakterisiert. Die Elektroden wurden zudem hinsichtlich Haftfestigkeit, Porosität, Flächenbeladung, Initial Capacity Efficiency und resultierender Zyklenstabilität analysiert.