Recyclingverfahren für trockenprozessierte Kathoden entwickelt

Ein entschei­dender Schritt, um die Produktion von Batterie­zellen umwelt­freund­licher und kosten­günstiger zu gestalten, sind inno­vative Produk­tions­prozesse wie die Trocken­prozes­sie­rung von Elek­troden. Bei diesem Verfah­ren kann voll­ständig auf teure, zum Teil toxische, orga­nische Lösungs­mittel verzichtet werden. Möglich macht dies die Wahl des passenden Binders: der Hoch­temperatur­kunststoff Poly­tetra­fluor­ethylen (PTFE). Um mit solchen Verfahren die zirku­läre Wirtschaft von Batterien zu stärken, ist es unerläss­lich, Recycling­möglich­keiten von Anfang an zu inte­grieren. Ein Team des MEET Batterie­forschungs­zentrums und des Instituts für Wirt­schafts­chemie der Univer­sität Münster hat deshalb eine Methode entwickelt, mit der trocken­prozes­sierte Kathoden von Lithium-Ionen-Batterien recycelt werden können.

„Das Recycling kann trocken­mechanisch durch den Einsatz von Mühlen erfolg­reich umgesetzt und skaliert werden“, sagt Maike Michelle Gnutz­mann, Dokto­randin am MEET Batterie­forschungs­zentrum und der inter­natio­nalen Forschungs­schule BACCARA. Im Fall der trocken­prozes­sierten Kathoden lösen die Mühlen das Kathoden­komposit vom Strom­sammler und granu­lieren es anschlie­ßend. Im Ergeb­nis liegen alle Bestand­teile wie Aktiv­material, PTFE-Binder und Leitruß in ihrer ursprünglichen Form vor.

Da die Materialien durch diesen Recycling­prozess nicht beschädigt würden, können sie unmit­telbar wieder­verwendet werden. Darüber hinaus bewertete das Institut für Wirt­schafts­chemie durch eine Analyse der Lebens­zyklus­kosten die Profita­bilität des Verfah­rens positiv. Die Ergeb­nisse zeigen, dass der Recycling­prozess nicht nur aufgrund seiner Nach­haltig­keit, sondern auch aus Kosten­gründen für industri­elle Anwen­dungen interessant ist. [Quelle: WWU]