Batterie-Recycling: KIT setzt auf mechanische anstatt chemische Prozesse

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat ein Recyclingverfahren für Batterien entwickelt, bei dem bis zu 70 Prozent des Lithiums zurückgewonnen werden kann. Und das ganz ohne den Einsatz von korrosiven Chemikalien, hohen Temperaturen oder, dass eine vorherige Sortierung der Materialien nötig ist.

Das Verfahren erfolgt bei Zimmertemperatur. Aluminium dient als Reduktionsmittel für die mechanochemische Reaktion, ein Verfahren, das mechanische Prozesse nutzt, um chemische Reaktion herbeizuführen. Und da Aluminium bereits in der Kathode enthalten ist, müssen laut Wissenschaftlern keine weiteren Chemikalien verwendet werden.

Zur Rückgewinnung des Lithiums werden die Batterieabfälle zermahlen. Aufgrund der Reaktion mit dem Aluminium entstehen metallische Verbundwerkstoffe mit wasserlöslichen Lithiumverbindungen. „Das Lithium wird daraufhin zurückgewonnen, indem die wasserlöslichen Verbindungen in Wasser aufgelöst und anschließend erhitzt werden, um das Wasser durch Verdampfen zu entfernen“, erklärt das KIT.

„Das Verfahren eignet sich zur Rückgewinnung von Lithium aus Kathodenmaterialien unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und damit für viele verschiedene marktübliche Lithium-Ionen-Batterien“, erklärt Oleksandr Dolotko, Hauptautor der Publikation. „Es erlaubt ein kostengünstiges, energieeffizientes und umweltverträgliches Recycling.“ Denn die mechanochemische Reaktion findet bei Raumtemperatur und normalen Luftdruck statt. Zudem sei das Verfahren laut dem KIT simpel, „was den Einsatz im industriellen Maßstab erleichtern wird“.

Für die Entwicklung des Verfahrens haben sich Forscher des Instituts für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS) des KIT, des Helmholtz-Institut Ulm für Elektrochemische Energiespeicherung (HIU) und der EnBW zusammengetan.
kit.edu