Informationen zur Zellchemie

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So könnte das Batterierecycling einfacher werden: Chemiker wollen Informationen für das Recycling direkt in der Batterie speichern. Dazu sollen die Zellen mit Markern ausgestattet werden.

Ein Materialpass für das Batterierecycling


Bislang sind Zell- und Batteriekonzepte nicht dafür ausgelegt, Informationen zur Zellchemie, zum Zustand der Batterie oder zu anderen Eigenschaften zur Verfügung zu stellen. Mit winzigen Markern, die aus magnetischen Nanobausteinen bestehen, könnte sich das ändern.

Verschiedene Wissenschaftler, darunter Forschende der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, arbeiten derzeit an einem Projekt, um Batteriezellen mit solchen Markern auszustatten. Die Marker könnten dann in unterschiedlichen Verhältnissen kombiniert werden, sodass ein Code entsteht, der beispielsweise Informationen zur Zellchemie enthält. Auf diese Weise entstünde eine Art Batteriepass mit Informationen für das Recycling.

Das Vorhaben ist Teil des Projekts IDcycLIB, das vom Bundesforschungsministerium mit rund 4,5 Millionen Euro gefördert wird. Die Abkürzung IDcycLIB steht für „Innovationsplattform einer grünen, detektierbaren und direkt recycelbaren Lithium-Ionen-Batterie“. Geprüft wird in dem Projekt auch, inwieweit die Marker das anschließende sortenreine Aufteilen der groben Batteriebestandteile mittels sogenannter elektrohydraulischer Fragmentierung ermöglichen.

Außerdem wird die anschließende selektive Separation der hochwertigen Materialien mittels automatisierter Zentrifugentechnologie untersucht. Wenn die Aktivmaterialien, also die chemischen Substanzen, die die Energie in der Batterie speichern, die gewünschte Qualität besitzen, sollen sie erneut dazu verwendet werden, eine Batterie herzustellen. Sollte die Qualität nicht ausreichen, sollen sie durch chemische und physikalische Prozesse so aufgearbeitet werden, dass sie danach ebenfalls wieder in Batterien eingesetzt werden können.

Um die Effizienz des IDcycLIB-Prozesses beurteilen zu können, wird ferner die elektrochemische Leistung der Zellen, die aus wiedergewonnenen und neuen Ausgangsmaterialien hergestellt wurden, verglichen. Parallel dazu wird der Recyclingprozess auch für industrienahe Produktionsrückstände getestet. Wie es weiter heißt, würden alle experimentellen Arbeiten der Projektgruppen durch Softwaretools begleitet. Damit soll unter anderem die Nachhaltigkeit bewertet werden.

320°/sk

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