Zahlreiche Studien gehen davon aus, dass im Jahr 2030 etwa 180.000 Tonnen Lithium, 450.000 Tonnen Nickel und 930.000 Tonnen Kobalt aus Recycling gewonnen werden müssen, um den weltweiten Bedarf für Lithium-Ionen-Batterien zu decken. XALT Energy und das ReCell Center – das Batterie-Recyclingzentrum des Vehicle Technologies Office des US-Energieministeriums – starten daher eine gemeinsame Kooperation zur Entwicklung eines nachhaltigen Recyclingprozesses für Lithium-Ionen-Batterien.
Zurückzuführen ist der steigende Bedarf an den Rohstoffen auf die stark wachsende Nachfrage nach hochleistungsfähigen Lithium-Ionen-Batterien. Welche ihrerseits durch die Nachfrage nach E-Autos und Plug-In-Hybride getrieben werden. Dem entgegen steht allerdings, dass die dafür notwendigen natürlichen Rohstoffe begrenzt vorhanden sind, ebenso wie die wirtschaftlich sinnvollen Recyclingkonzepte für gebrauchte Batterien.
Dieses Problem wollen XALT Energy und das ReCell Center in ihrem gemeinsamen Projekt lösen: Ziel ist es, ein einfaches Trennverfahren zu entwickeln, das ein direktes Recycling von gebrauchten Elektrodenmaterialien in neue Batterieelektroden ermöglicht. Dadurch lassen sich die großen Mengen an natürlichen Rohstoffen, die für die Batterieherstellung benötigt werden, deutlich reduzieren.
Die beiden Partner starten die Zusammenarbeit zu einem Zeitpunkt, in der sich die Lieferketten für kritische Materialien wie Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxide (NMC) noch im Aufbau befinden. Der perfekte Zeitpunkt, um durch ein fortschrittliches Recycling die Menge der weltweit zu transportierenden Materialien erheblich verringern und damit die Emissionen während des Transports ebenso senken wie die Energiekosten. Außerdem würde ein Recyclingverfahren die Kosten für die Batteriehersteller verringern.
Während der Zusammenarbeit mit dem ReCell Center stellt XALT Energy Altbatterien zur Verfügung und führt Proof-of-Concept-Tests durch. Das neue Recyclingverfahren trennt im Gegensatz zu den bestehenden hydro- und pyrometallurgischen Verfahren zyklusgeschädigte Nickel-Mangan-Kobalt-Folienbeschichtungen ab und bereitet sie für die Wiederverwendung in neuen Batterien auf. Dieses Verfahren ist deutlich weniger energieintensiv und damit nachhaltiger. Bisher waren mehrere energieintensive Schritte erforderlich, um Metallsulfate wieder in brauchbare Batteriematerialien wie Kupferfolie oder NMC umzuwandeln. Der Fokus des ReCell Centers auf einfachere Methoden zur Trennung und Verjüngung von Batterien bietet daher klare Kosten- und Umweltvorteile.
Jeff Spangenberger, Direktor des ReCell Centers, kommentiert die Zusammenarbeit wie folgt: „Im Moment gibt es noch nicht viele Altbatterien aus Elektrofahrzeugen, weil sie so lange halten. Wir waren auf der Suche nach Batteriematerialien, um unsere Technologie, die noch in den Kinderschuhen steckt, weiterzuentwickeln. Dank des beschichteten Folienschrotts und der verbrauchten Pouch-Zellen, die XALT Energy uns zur Verfügung gestellt hat, konnten wir das Recyclingprogramm realisieren.“
Spangenberg gibt in der Mitteilung von XALT Energy zu verstehen, dass „Batterierecycling rentabel sein“ muss, damit es sich für die beteiligten Unternehmen rechnet. „Wir werden sicherlich noch Skaleneffekte sehen, aber im Moment ist Batterierecycling noch sehr teuer. Die Zusammenarbeit vom ReCell Center und XALT Energy leistet einen Beitrag dazu, dass das Recycling von Batterien mittelfristig eine kostengünstige Alternative zur Verarbeitung von natürlichen Rohstoffen wird“, so der Direktor des ReCell Centers abschliend.
Quelle: Freudenberg Sealing Technologies – Pressemitteilung
Würden die vielen Kurzstreckenfahrer bei den E-Autos mit kleineren Batterien zufrieden sein, dann könnte vermutlich die Hälfte an Batterien gespart werden. Dazu noch Solarmodule auf die Karosserie und die Batterien der Kurzstreckenfahrer könnten noch etwas kleiner sein – das wäre zusätzlicher Umweltschutz.