LiCare: Lithium-Carbon-Recycling

Ziele/Ideen

Die Herausforderungen, die durch die Forschungsarbeit adressiert werden, konzentrieren sich auf die Optimierung der Recyclingprozesse von Lithium-Ionen-Batterien, insbesondere von solchen, die Lithium-Eisenphosphat (LFP) verwenden. Aktuelle Recyclingverfahren erfassen hauptsächlich wirtschaftlich wertvolle Metalle, während nichtmetallische Bestandteile wie Graphit oft nicht zurückgewonnen werden. Angesichts neuer legislativer Anforderungen, die hohe Recyclingraten erfordern, stellt die effektive Rückgewinnung dieser Bestandteile eine signifikante Herausforderung dar. Zusätzlich sind bestehende Prozessrouten durch ihre Komplexität und die geringe Effizienz bei der Rückgewinnung bestimmter kritischer Elemente, wie Lithium, ineffizient. Die Forschung zielt darauf ab, durch die Entwicklung nachhaltiger Technologien und Prozesskombinationen, die eine hohe Rückgewinnungsrate ermöglichen, diese Herausforderungen zu überwinden und eine umfassende Kreislaufwirtschaft zu unterstützen.

Kurzbeschreibung

Recyclingtechnologien für Lithium-Ionen-Batterien, speziell mit Lithium-Eisenphosphat (LFP) als Kathodenmaterial, zu entwickeln. Die Forschung konzentriert sich darauf, den Laugungsschritt so zu optimieren, dass eine möglichst vollständige Rückgewinnung von Lithium, Graphit und anderen kritischen Materialien erreicht wird. Dies ist insbesondere wichtig, da aktuelle Recyclingprozesse oft nur wirtschaftlich rentable Metalle (z.B. Kobalt und Nickel) berücksichtigen und nichtmetallische Bestandteile wie Graphit häufig nicht rückgewinnbar sind. Neue gesetzliche Vorgaben erfordern jedoch hohe Recyclingraten, die auch diese Bestandteile einschließen, um umfassende Kreislaufwirtschaften zu unterstützen. Das Projekt strebt danach, durch innovative Laugungstechniken und den Einsatz umweltfreundlicherer Chemikalien wie organischer Säuren eine selektive Rückgewinnung zu ermöglichen, die sowohl ökologisch als auch ökonomisch nachhaltig ist .

Resultate

Die bisherigen Ergebnisse des LiCare-Projekts zeigen bedeutende Fortschritte in Bezug auf Umweltverträglichkeit und sozialen Mehrwert. Die Optimierung des Laugungsprozesses hat zur Einsparung von Wasserstoffperoxid und zur Reduktion der Prozesstemperaturen geführt, was den ökologischen Fußabdruck des Recyclingverfahrens erheblich verringert. Dieser Fortschritt unterstützt nicht nur die ökologische Kreislaufwirtschaft, sondern ermöglicht auch die Rückgewinnung von kritischen Materialien wie Lithium, Grafit und Phosphor aus Batterierückständen, wodurch die Abhängigkeit von primären Rohstoffquellen reduziert wird. Weiterhin hat die Anwendung der optimierten Prozesse zur Entwicklung von nachhaltigeren und CO2-neutralen Recyclingmethoden beigetragen, die einen deutlichen sozialen Mehrwert bieten, indem sie die Verfügbarkeit wichtiger Materialien für die Batterieproduktion sicherstellen und somit zur Energiewende und zu nachhaltiger Mobilität beitragen.