Recycling von Lithium-Ionen-Batterien: Herausforderungen und aktuelle Forschungsergebnisse

Abstract

Zusammenfassung Der Einsatz von wertvollen und teilweise kritischen Rohstoffen wie Kobalt, Nickel, Mangan und Lithium in Kathodenmaterialien sowie die prognostizierten Marktentwicklungen machen das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien zu einem abfallwirtschaftlich relevanten Thema. Dieser Beitrag beleuchtet die Entwicklung und Vielfalt dieser Kathodenmaterialien und leitet daraus Anforderungen an zukünftige Aufbereitungs- bzw. Recyclingverfahren ab. Die schnelle Weiterentwicklung der Zellchemismen hin zu nickelreichen Kathodenmaterialien stellt bestehende Verfahren vor wirtschaftliche Probleme und unterstreicht zusätzlich die Notwendigkeit eines flexiblen Prozesses, welcher mit einer variierenden chemischen Zusammensetzung des Abfallstromes zurechtkommen muss. Zusätzlich wird ein umfassender Einblick in die diesbezüglichen Forschungsbestrebungen des Lehrstuhls für Thermoprozesstechnik gegeben. Die präsentierten Ergebnisse des eingesetzten Verfahrenskonzepts attestieren dem Ansatz ein großes Potenzial. Beispielsweise gelang es, die als Bottleneck der Pyrometallurgie eingestufte Verschlackung von Lithium, großteils zu unterbinden und über 90 % des Elements aus dem experimentellen Reaktor zu entfernen.

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