TY - JOUR

T1 - Recycling von Lithium-Ionen-Batterien: Herausforderungenund aktuelle Forschungsergebnisse

AU - Windisch-Kern, Stefan

AU - Holzer, Alexandra

AU - Ponak, Christoph

AU - Nagovnak, Peter

AU - Raupenstrauch, Harald

PY - 2021/3/1

Y1 - 2021/3/1

N2 - 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.

AB - 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.

U2 - https://doi.org/10.1007/s00501-021-01091-5

DO - https://doi.org/10.1007/s00501-021-01091-5

M3 - Artikel

VL - 166.2021

SP - 150

EP - 156

JO - Berg- und hüttenmännische Monatshefte : BHM

JF - Berg- und hüttenmännische Monatshefte : BHM

SN - 0005-8912

IS - 3

ER -