Direktes Recycling von Lithium-Ionen-Batterien – wässrige Prozesse, ID Marker, recyclinggerechte neue Elektroden- und Zelldesigns

Ohne Lithium-Ionen-Batterien ist umweltfreundliche Mobilität und nachhaltige Energieversorgung kaum vorstellbar. Doch der steigende Bedarf an Batterien und die damit verbundenen Rohstoffe stellen uns vor große Herausforderungen. Mit dem Projekt REWIND sollen wichtige Hindernisse auf dem Weg zu einer effizienten und ökologisch nachhaltigen Kreislaufwirtschaft überwunden werden.

Das Vorhaben unterstützt das übergeordnete Ziel, ein »Kompetenzzentrum für direktes Recycling« zu etablieren und damit die Grundlagen für zukünftige Innovationen zu legen. Die Recyclingfreundlichkeit von Batterien soll dabei signifikant gesteigert werden, um die Ressourceneffizienz zu erhöhen und Kohlenstoffdioxid-Emissionen zu reduzieren.

Mit einem zirkulären Ansatz »ab initio« – von Beginn an – zielt das Projekt außerdem darauf ab, eine Lithium-Ionen-Batterie (LIB) zu entwickeln, deren Prototyp nicht nur recyclingfreundlich ist, sondern deren Komponenten auch nahezu vollständig und strukturerhaltend zurückgewonnen und die Rezyklate direkt wieder in der Zellfertigung eingesetzt werden können.

Das Projekt in vier Themenschwerpunkte unterteilt:

1. Material- und Komponentendesign

Ziel ist es, Materialien und Komponenten so zu gestalten, dass sie von Grund auf recyclingfähig sind, ohne dass ihre Funktionalität beeinträchtigt wird.

2. Labelling/Batteriepass

Durch die Entwicklung von ID-Markern innerhalb der Batteriezellen soll eine schnelle und eindeutige Identifikation der Materialien ermöglicht werden, um eine gefahrlose Weiterverarbeitung zu gewährleisten.

3. Zelldesign

Es wird an einem Zelldesign gearbeitet, das sich nahezu kontaktlos öffnen lässt und Kathoden- und Anoden getrennt werden können was das direkte Recycling ermöglicht.

4. Transfer zu Natrium-Ionen Batterien

Die erarbeiteten Design- und Recycling-Konzepte sollen auch auf Natrium-Ionen-Batterien übertragen werden, um die Anwendbarkeit der Forschungsergebnisse zu erweitern.

Quelle: https://www.isc.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/projekt-rewind-batterierecycling-zirkulaeres-design.html (jüngster Zugriff: 12.08.2024)