Wiederverwertung von Batterien: 70 % des Lithiums zurückgewonnen

Solange bis zu 70 von Hundert Lithium aus Batterieabfällen zurückgewinnen, ohne dass ätzende Chemikalien, hohe Temperaturen und eine vorherige Materialsortierung erforderlich sind: Dies gelingt durch ein am Karlsruher Institut z. Hd. Technologie (KIT) entwickeltes Recyclingverfahren. Dies Verfahren kombiniert mechanische Prozesse mit chemischen Reaktionen und ermöglicht ein kostengünstiges, energieeffizientes und umweltverträgliches Wiederverwertung jeglicher Modus von Lithium-Ionen-Batterien. Die Ergebnisse sind in Nature Communications Chemistry (DOI: 10.1038/s42004-023-00844-2) veröffentlicht.

Lithium-Ionen-Akkus sind in unserem Leben überall verbreitet. Sie wirken nicht nur welcher drahtlosen Stromversorgung von Notebooks, Smartphones, Spielzeug, Fernbedienungen und anderen Kleingeräten, sondern sind gleichfalls die wichtigsten Energiespeicher z. Hd. die stark wachsende Elektromobilität. Die zunehmende Verwendung dieser Batterien führt schließlich zu welcher Notwendigkeit durchschlagend und biologisch nachhaltiger Recyclingverfahren. Derzeit werden aus Batterieabfällen hauptsächlich Nickel und Kobalt, Kupfer und Aluminium sowie Stahl zur Wiederverwendung zurückgewonnen.

Die Lithiumgewinnung ist immer noch teuer und kaum rentabel. Bestehende Rückgewinnungsverfahren sind meist metallurgischer Natur und verbrauchen viel Leistung und/oder erzeugen gefährliche Nebenprodukte. Im Unterschied dazu versprechen mechanochemische Ansätze, die gen mechanischen Prozessen zur Verallgemeinerung chemischer Reaktionen basieren, eine höhere Erwerb und Nachhaltigkeit im Zusammenhang geringerem Pomp zu gelingen.

Probat z. Hd. verschiedene Kathodenmaterialien
Ein solches Verfahren nach sich ziehen nun die Kommando Energiespeichersysteme des Instituts z. Hd. Angewandte Materialien (IAM-ESS) des KIT, dasjenige vom KIT in Zusammenspiel mit welcher Universität Ulm gegründete Helmholtz-Institut Ulm z. Hd. Elektrochemische Energiespeicherung (HIU) und die EnBW Leistung Schwimmen-Württemberg entwickelt. Württemberg AG. Es wird in Nature Communications Chemistry vorgestellt. Dies Verfahren erreicht eine Lithiumrückgewinnungsrate von solange bis zu 70 von Hundert, ohne dass ätzende Chemikalien, hohe Temperaturen und eine vorherige Materialsortierung erforderlich sind.

„Dies Verfahren lässt sich zur Wiederherstellung von Lithium aus Kathodenmaterialien unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und damit z. Hd. eine Vielzahl kommerziell erhältlicher Lithium-Ionen-Batterien anwenden“, sagt Dr. Oleksandr Dolotko vom IAM-ESS und HIU, Erstautor welcher Veröffentlichung. „Sie ermöglicht ein kostengünstiges, energieeffizientes und umweltverträgliches Wiederverwertung.“

Reaktion im Zusammenhang Raumtemperatur
Zusammen mit welcher mechanochemischen Reaktion nutzen die Forscher Aluminium qua Reduktionsmittel. Da Aluminium schon in welcher negative Elektrode enthalten ist, werden keine zusätzlichen Stoffe gewünscht. Dies Verfahren funktioniert wie folgt: Zunächst wird welcher Batterieabfall gemahlen. Dieses Werkstoff reagiert dann mit Aluminium zu metallischen Verbundwerkstoffen mit wasserlöslichen Lithiumverbindungen. Lithium wird gewonnen, während selbige Verbindungen in Wasser gelöst und anschließend erhitzt werden, damit dasjenige Wasser verdampft.

Da die mechanochemische Reaktion im Zusammenhang Umgebungstemperatur und -druck stattfindet, ist dasjenige Verfahren sehr energieeffizient. Ein weiterer Vorteil ist die Schlichtheit, die den Sicherheit im industriellen Skala vereinfachen wird, da schon in naher Zukunft große Mengen an Batterien recycelt werden zu tun sein.

Forschungsbericht: Universelle und effiziente Gewinnung von Lithium z. Hd. dasjenige Wiederverwertung von Lithium-Ionen-Batterien mittels Mechanochemie

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