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Projektinhalt

 

Aufgrund der eingesetzten unterschiedlichen Materialien und der Komplexität der Traktionsbatterien ist die Entwicklung von Recyclingverfahren eine umfangreiche Aufgabe, die das Zusammenwirken von verschiedenen Disziplinen verlangt. Um möglichst hohe Rückgewinnungsquoten zu erreichen werden mechanische, fluidverfahrenstechnische und hydrometallurgische Verfahren eingesetzt. Über diesen Ansatz der Rückgewinnung möglichst vieler Wertstoffe mit hohen Ausbeuten soll auch eine hohe Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erzielt werden.
 

 

Die Verfahren zur Rückgewinnung von Lithium, Kobalt und weiteren Rohstoffen sind sowohl von ökologischer als auch von strategischer Bedeutung für die Sicherung von Rohstoffen für die Batterieproduktion in Deutschland.

Hauptziel des Verbundprojektes LithoRec II ist daher die Entwicklung von mechanischen, thermischen und chemischen Verfahren zum Recycling von Lithium-Ionen-Traktionsbatterien. Untersucht werden dabei sämtliche Prozesse der Recyclingkette von der Deaktivierung von Batterien und Zellen über die (teil-)automatisierte Demontage der Batterien bis hin zur Zerkleinerung und Klassierung der verschiedenen Materialfraktionen. Um eine hohe Rückgewinnungsquote zu erzielen, werden auch das Recycling der Elektrolyte (Leitsalze und Lösungsmittel) und der Anodenbeschichtungen (Graphit) untersucht. Parallel zu den Forschungsarbeiten wird eine Pilotanlage errichtet und betrieben, die alle Prozessschritte umfasst. Die separierten Aktivmaterialien werden in die bei der Rockwood Lithium GmbH bereits vorhandenen hydrometallurgischen Aufbereitungsanlagen überführt, um so Lithiumhydroxid und weitere Übergangsmetallsalze zurück zu gewinnen. Durch die anschließende Herstellung von Ni-, Co- und Mn-Lösungen und deren Verarbeitung zu Aktivmaterial soll nachgewiesen werden, dass sich recyceltes Material wieder zur Synthese  von neuem – für Traktionsbatterien geeignetem – Kathodenmaterial eignet. Ein weiteres Projektziel ist die Aktualisierung einer Ökobilanz zur Bestätigung der Umweltvorteile gegenüber der Gewinnung aus Primärrohstoffen.

Insgesamt ist es Ziel des Verbundprojektes Lithorec II, hohe Recyclingquoten zu erreichen und die Grundlagen für eine wirtschaftlich tragfähige Verwertung von Lithium-Ionen-Traktionsbatterien in Deutschland zu schaffen. Letztendlich kann so eine geschlossene Wertschöpfungskette dargestellt und die in den kommenden Jahren anfallenden End-of-Life-Batterien recycelt werden.