Neuartige Prozesse während des Recyclings von wässrig prozessierten und zukünftigen Batterien (ProRec)

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Description

Batterien sind ein zentraler Baustein zur Bewältigung der Energiewende. Um den Umstieg von fossilen Energieträgern hinzu erneuerbaren Energiequellen zu meistern, nehmen die jährlich produzierten Mengen an Batterien, insbesondere an Lithium-Ionen-Batterien immer weiter zu. In Deutschland und Europa stellt sich die Situation so dar, dass zwar Batterien produziert werden und viele Batterien z.B. in elektrischen Fahrzeugen zum Einsatz kommen, es jedoch nur wenige bis keine natürlichen Vorkommen vieler zur Herstellung der Batterien benötigten Rohstoffe gibt. Aus diesem Grund ist das Recycling der Batterien nicht nur im Sinne der ökologischen Nachhaltigkeit, sondern auch mit Hinblick auf die Rohstoffversorgung ein äußerst wichtiger Bestandteil der deutschen und europäischen Batterie(kreislauf)wirtschaft. Hinsichtlich der ökologischen Nachhaltigkeit gibt es neben dem Recycling weitere Maßnahmen die in der aktuellen Batterieforschung betrachtet werden. Die Etablierung einer wässrigen Kathodenprozessierung würde sich hierbei, durch den Einsatz von Wasser anstelle von umwelt- und gesundheitsschädlichen Prozesslösungsmitteln und wasserlöslichen, fluorfreien Bindern besonders positiv auswirken. Für das Recycling, bringen wasserlösliche Binder ganz neue Möglichkeiten mit. An dieser Stelle setzt das Projekt ProRec an, in dem ein wasserbasiertes Recycling von Batterien mit wässrig prozessierten Elektroden untersucht werden soll. Es gilt hierbei herauszufinden wie sich die Wasserlöslichkeit der Binder nutzen lässt, um mittels wasserbasierter Recyclingprozesse sowohl das Aktivmaterial von den Stromsammlern abzulösen als auch die weiteren wasserlöslichen Bestandteile, wie bspw. Lithiumsalze zu extrahieren. Es werden im Projekt ProRec Batterien mit wässrig prozessierten Elektroden sowohl mittels eines wasserbasierten Recyclingverfahrens als auch über eine klassische Prozessroute rezykliert, um beide Verfahren vergleichen zu können. Die im Projekt zurückgewonnenen Materialien werden charakterisiert, aufbereitet und der Einsatz in neuen Batteriezellen untersucht. Eine ökologische und ökonomische Beurteilung des wässrigen Recyclingverfahrens runden das Projekt ab.