03.02.2023 • Energie

Weg zu einem effizienteren Recycling von Batterien

Projekt „RecyLIB“ legt die Grundlage für eine Kreislaufwirtschaft.

Mit der zunehmenden Elektromobilität wird auch die Frage nach umwelt­freundlichen Herstellungs- und Recycling­verfahren lauter. Ein wichtiger Aspekt ist das funktions­erhaltende Recycling von Lithium-Ionen-Batterien. Das 2022 gestartete Projekt „RecyLIB“ – gefördert von der Europäischen Union und nationalen Fördergebern – will mit neuen Verfahren zur Herstellung von Batterie­elektroden, direktem Recycling und integrierten funktionalen Stoffkreis­läufen ein Zeichen setzen. Denn um Primär­rohstoffe zu sparen und eine Kreislauf­wirtschaft zu ermöglichen, müssen Funktions­materialien so weit wie möglich zurückgewonnen und effizient wiederverwendet werden.

Abb.: Alternative Produktions­verfahren können eine Wieder­verwendung...
Abb.: Alternative Produktions­verfahren können eine Wieder­verwendung Materialien in diesen Batterien erleichtern. (Bild: H. Hofmann, Fh.-ISC)

„RecyLIB“ zielt auf ein integriertes Herstellungs­verfahren für Lithium-Ionen-Batterie­elektroden ab, bei dem der Produktions­prozess bereits so gestaltet ist, dass recyceltes Material verwendet werden kann. Dadurch kann das aktive Funktionsmaterial nach dem Ende der Lebensdauer der Batterie mit hoher Ausbeute zurückgewonnen werden und steht für die direkte Wieder­verwendung bei der Wiederherstellung von Elektroden zur Verfügung. Das recycelte Elektroden­material sollte direkt in den Elektroden­herstellungsprozess zurückgeführt werden können, ohne die Zellleistung zu beein­trächtigen. Außerdem sollen kritische Prozess­hilfsmittel, wie etwa giftige Lösungsmittel, entfallen.

„Das RecyLIB-Team will einen großen Schritt in Richtung einer nachhaltigen Batterie­produktion in Europa machen“, sagt Michael Hofmann vom Fraunhofer-Institut für Silicatforschung, der das Projekt koordiniert. „Batterie­produktion und Batterie­recycling müssen Hand in Hand gehen, damit der Energie- und Ressourcenverbrauch in der Produktion sowie die CO2-Emissionen und andere Umwelt­auswirkungen so gering wie möglich sind.“ Um dies zu erreichen, setzt das Konsortium auf wasserbasierte Trenn- und Sortierverfahren, um die Batterie­materialien möglichst schonend zurückzugewinnen, sowie auf eine schmelz­prozessbasierte Elektroden­herstellung, die den Verzicht auf giftige Lösungsmittel ermöglicht.

Auch die Leistungs­fähigkeit und das Alterungs­verhalten von Batteriezellen aus Primär­rohstoffen und recyceltem Funktions­material werden im Rahmen des Projekts untersucht und bewertet. RecyLIB ist somit mit seinem integrativen Ansatz und der konsequenten Ausrichtung auf ressourcen­schonende und energie­effiziente Prozesse ein wichtiger Baustein für ein nachhaltiges, zirkuläres Batterie­ökosystem in Europa.

Fh.-ISC / JOL

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