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EDI GmbH

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Bundesministerium für Bildung und Forschung

Bundesministerium für Bildung und Forschung
Referat 511: Neue Werkstoffe, Nanotechnologie; KIT

Bundesministerium für Bildung und Forschung
Referat 523: Werkstoffinnovationen, Batterie; Hereon, KIT

Bundesministerium für Bildung und Forschung
Referat 525: Batterieforschung; KIT

Referat 525: Batterieforschung; KIT

Bundesministerium für ­Forschung, Technologie und Raumfahrt Referat 525: Batterieforschung; KIT

Bundesministerium für ­Forschung, Technologie und Raumfahrt

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Bedingt durch die Energiewende und damit verbundene rechtliche Forderungen (neue EU-Batterieverordnung) nach geschlossenen Stoff- und Materialkreisläufen besteht für die deutsche und europäische Industrie im Bereich der Elektromobilität und Energiespeicherung ein dringender Handlungsbedarf bezüglich des Recyclings ausgedienter Lithiumionen-Batterien (LIB).
Bisherige Aktivitäten fokussieren sich weitestgehend auf die Rückgewinnung der ökonomisch attraktiven Rohstoffe Nickel und Kobalt aus den Kathodenmaterialen NCM und NCA. Für das DiLiRec-Konsortium bietet dagegen Lithium-Eisenphosphat (LFP), trotz des geringeren Wertgehaltes, sehr aussichtsreiche Ansätze für einen neuen, effizienten Recyclingprozess. Im Gegensatz zu NCM und NCA werden für die Rückgewinnung des Lithiums bei LFP weniger aufwendige hydrometallurgische Schritte und Resynthese benötigt, wenn man es schafft die LFP-Schwarzmasse einem Direktrecycling zuzuführen. Voraussetzung dafür ist allerdings eine hohe Trennschärfe in den vorgelagerten mechanischen Prozessschritten. Dies wird im Projekt DiLiRec durch eine sensorgestützte Erkennung und Sortierung von verschiedenen LFP-Rundzellen sowie einer automatisierten Demontageanlage (Produkt: Jelly Roll oder separierte Elektrodenfolien) und optimierten Entschichtungsverfahren (nass- und trockenmechanisch) erreicht. Die erhaltene Schwarzmasse wird untersucht und der stofflichen Verwertung (Direktrecycling und hydrometallurgische Li-Gewinnung) zugeführt. Anschließend werden die rezyklierten Aktivmaterialien auf ihre elektrochemischen Eigenschaften hin untersucht und bewertet. Mithilfe der Innovationen aus dem Projekt wird ein wirtschaftlich tragfähiges LFP-Recyclingverfahren entwickelt, dass im Sinne eines geschlossenen Stoffkreislaufes den Vorgaben der EU-Batterie-Direktive erfüllt und zur Rohstoffsicherung des Automobil-Landes Deutschland nachhaltig beiträgt.

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Direktrecycling von Lithium-Eisenphosphat-Batterien mithilfe einer optimierten Schwarzmasse-Gewinnung

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EAS Batteries GmbH

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Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Projektträger Jülich Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Projektträger Jülich

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[verbundprojekt]

[Verbundprojekt]

Ziel des Teilvorhabens ist es, Technologie der Elektrohydraulichen Zerkleinerung (EHZ) auf das Recycling für LFP-Zellchemien zu adaptieren und die Wirtschaftlichkeit zu untersuchen.

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Reelelements GmbH

Omron Electronics GmbH

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BLC – The Battery Lifecycle Company GmbH

FNE Entsorgungsdienste Freiberg GmbH

Ziel des Projektes ist die Trennung der Kathodenbeschichtung von der Stromleiterfolie in höchster Reinheit. Die größte Herausforderung liegt dabei in der Ablösung der LiFePO4 Beschichtung mittels einer Methode die im industriellen Maßstab auch anwendbar ist.

Durch unterschiedliche Entschichtungsmethoden im nass und trockenen Bereich, sowie Labor- und Pilotmaßstab wird die ideale Entschichtung ermittelt. Dabei wird auf Mechanismen wie beispielsweise der Prallzerkleinerung oder Ultraschalentschichtung zurückgegriffen. Des Weiteren werden Versuche angestrebt die Einzelbestandteile der Beschichtung mittels Dichtetrennung oder Magnetscheidung zu separieren.

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Technische Universität Bergakademie Freiberg

Pressestelle

Untersuchung des Entschichtungs- und Trennverhalten der Kathoden- und Anodenmaterialien

Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik

Technische Universität Bergakademie Freiberg Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik

Herr Prof. Dr. Urs Alexander Peuker

Prof. Dr.

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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.

Wissenschaftskommunikation

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Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

Laufzeit	01.11.2023 - 31.10.2026
Ausführende Stelle	EDI
Standort	Pfinztal
Fördersumme	367.389,00 €
Projektvolumen	k. A.
Fördergeber	BMFTR