Forscher entwickeln Verfahren zur effizienten Wiederverwertung von Lithium-Ionen-Batterien

Das Projekt NEW-BAT wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Fördermaßnahme „r4- Forschung zur Bereitstellung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe“ mit rund 1,6 Millionen Euro gefördert.

Lithium-Metalloxide und Kohlenstoff-Verbindungen sollen zurück gewonnen werden
Ausgemusterte Lithium-Ionen-Batterien sind eine wertvolle Rohstoffquelle. Aktuell werden für gebrauchte Batterien und Produktionsabfälle aus der Batteriefertigung energieintensive metallurgische Recyclingmethoden eingesetzt. Damit können allerdings nur elementare Metalle zurück gewonnen werden. Die Wertschöpfung beruht deshalb meist nur auf den Metallwerten von Nickel, Cobalt oder Mangan.
Wertvoller wäre eine Rückgewinnung der eigentlichen Batteriematerialien, die bereits mit hohem Aufwand aus den Grundelementen hergestellt wurden, wie Lithium-Metalloxide oder Kohlenstoff-Verbindungen. Das würde Energie und Kosten sparen und wertvolle Ressourcen wie Lithium nachhaltig sichern, betonen die Wissenschaftler. Hier setzt das Projekt NEW-BAT an.

Intelligent zerkleinern statt ziellos schreddern
Kernstück des neuen Recycling-Prozesses ist die elektrohydraulische Zerkleinerung mit Hilfe von Schockwellen. Dabei wird das zu zerkleinernde Material in ein flüssiges Medium eingebracht. Auf diese Weise können Komposite praktisch berührungsfrei an den Materialgrenzen aufgespaltet und separiert werden.
Das Materialgemisch aus den Batteriekomponenten – Kathode, Anode, Elektrolyt, Separator sowie Zell- und Batteriegehäuse – kann danach effizienten Trennverfahren unterzogen werden.
Da insbesondere Elektroden-Materialien im Laufe der Batterienutzung altern, müssen die Recycling-Materialien einer genauen Prüfung und Aufbereitung unterzogen werden, betonen die Wissenschaftler. Mit speziellen Niedertemperatur-Verfahren können am Fraunhofer ISC insbesondere Materialien von Lithium-Ionen-Batterien von unerwünschten Degradations-Produkten an den Oberflächen befreit und Defekte in den Kristallstrukturen behoben werden.

06.09.2016 | Quelle: Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH