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Batterie-Recycling „Unsterbliche“ Lithium-Ionen-Batterien

Von Peter Königsreuther

Spezielle Additive zerlegen Batteriekomponenten in ihre einzelnen Werkstoffe. Wissenschaftler des INM in Saarbrücken, des Fraunhofer-ISC in Würzburg sowie der FAU in Erlangen arbeiten an einem Batteriedesign.

Wenn Lithium-Ionen-Batterien ihr Leben ausgehaucht haben, wurden sie bisher geschreddert, um an die verbauten Wertstoffe zu kommen. Ein Kreis von Forschern arbeitet in einem neuen Projekt nun daran, die Ausgangsmaterialien auf elegantere Weise wiederzugewinnen ...
Wenn Lithium-Ionen-Batterien ihr Leben ausgehaucht haben, wurden sie bisher geschreddert, um an die verbauten Wertstoffe zu kommen. Ein Kreis von Forschern arbeitet in einem neuen Projekt nun daran, die Ausgangsmaterialien auf elegantere Weise wiederzugewinnen ...
(Bild: INM)

Mit dem Boom der Lithium-Ionen-Batterie-Technik wird an einem effizientem Recycling der Batteriematerialien geforscht. Im Projekt „Adrecbat – Additiv basiertes Design for Recycling“ von Lithium-Ionen-Batterien bündeln Forscherteams des Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken, des Fraunhofer-ISC in Würzburg sowie der Universität in Erlangen ihre Expertise.

Gemeinsam sollen Lithium-Ionen-Batterien auf mehreren Ebenen so gestalten werden, dass sich die verwendeten Materialien am Ende des Batterielebens problemlos voneinander trennen lassen. Recyclingrelevante Stellen sind etwa die Siegelnaht der sogenannten Pouchfolie, die Schnittstelle zwischen Stromabnehmer und Elektrode und die Grenzfläche zwischen Aktivmaterial und Kathode, wie die Forscher erklären.

Sind die Batterien am Ende ihres Nutzungszyklus, würden je nach den Eigenschaften der verwendeten Triggermaterialien, Trennreaktionen gezielt durch ein äußeres Magnetfeldes, der Temperatur oder des pH-Wertes ausgelöst.

Eingebauter Trennungseffekt statt chaotisches Schreddern

Danach liegen quasi nur noch Einzelkomponenten vor, die dem Kreislauf dann leichter wieder zugeführt werden können, wie es weiter heißt. Die Triggeradditive sollen dabei flexibel und nach Möglichkeit unabhängig vom Batterietyp integrierbar sein, so dass unterschiedliche Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien ihre Energiezellen mit den Additiven ausrüsten können, um gleichzeitig die Recycelbarkeit derselben zu verbessern.

Die Voraussetzung für den Erfolg des Verfahrens sei, dass die Additive in der Batterie quasi unsichtbar blieben und deren Funktionalität in keinerlei Hinsicht beeinträchtigten. Das gesteckte Ziel ist es demnach, eine im Vergleich zu bestehenden pyro- und hydrometallurgischen Recyclingverfahren, effizientere und damit wirtschaftlichere Recyclingalternative zu schaffen.

Denn bei üblichen Methoden würden die ausrangierten Batterien ohne Zwischenschritte im Ganzen einfach nur geschreddert. Die Forscher sagen, dass die Ausgangsmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien so in einem geschlossenen Kreislauf geführt werden, was die Batterietype an sich sozusagen „unsterblich“ werden lässt.

(ID:49054808)

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