Neben Ladeverhalten, Kapazität und Sicherheit sind umweltfreundlichere Herstellungsverfahren und die Senkung der Herstellungskosten vorrangige Ziele der Weiterentwicklung von Batteriezellen. Vielversprechend sind in dieser Hinsicht innovative Produktionsprozesse wie die Trockenprozessierung von Elektroden. Ein wichtiger Schritt ist jetzt einem Team des MEET Batterieforschungszentrums und des Instituts für Wirtschaftschemie der Universität Münster gelungen.
Recyclingverfahren für trockenprozessierte Kathoden entwickelt
Bei dem neu entwickelten Verfahren kann auf die teuren und teilweise toxischen organischen Lösungsmittel verzichtet werden. Möglich wird das durch die Wahl des passenden Binders. Verwendet wird Polytetrafluorethylen (PTFE), ein Kunststoff der hochtemperaturfähig ist. Die entsprechenden trockenprozessierten Kathoden für Lithium-Ionen-Batterien lassen sich recyceln.
Um auf diese Weise die zirkuläre Wirtschaft von Batterien zu stärken, kommt es darauf an, dass Recyclingmöglichkeiten von Anfang an integriert werden.
Recyclingverfahren lässt sich skalieren
Maike Michelle Gnutzmann, Doktorandin am MEET Batterieforschungszentrum und der internationalen Forschungsschule BACCARA, kommentiert den neuen Ansatz wie folgt „Das Recycling kann trockenmechanisch durch den Einsatz von Mühlen erfolgreich umgesetzt und skaliert werden.“ Im Fall der trockenprozessierten Kathoden lösen die Mühlen das Kathodenkomposit vom Stromsammler und granulieren es anschließend. Im Ergebnis liegen alle Bestandteile wie Aktivmaterial, PTFE-Binder und Leitruß in ihrer ursprünglichen Form vor.
Da die Materialien, wie es heißt, beim Recycling nicht beschädigt werden, lassen sie sich unmittelbar wiederverwenden. Darüber hinaus bewerten die Forschenden des Instituts für Wirtschaftschemie die Profitabilität des Verfahrens auf Grundlage einer Analyse der Lebenszykluskosten als positiv. Der Recyclingprozess sei nicht nur aufgrund seiner Nachhaltigkeit, sondern auch aus Kostengründen für industrielle Anwendungen interessant.
Weitere Informationen:
Universität Münster
www.uni-muenster.de
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