Carbo-thermisches Recycling von Lithium-Ionen-Batterien: Entwicklungsschritte vom batch- zum semikontinuierlichen Betrieb
Lithium-Ionen-Batterien (LIB) sind ein entscheidender Bestandteil der Energiewende und können eine Lösung für die Defossilisierung des Verkehrssektors und zur Stabilisierung des Stromnetzes bieten. Aufgrund der erwarteten heterogenen und großen Abfallmenge, bedarf es einer Recyclinglösung, welche aktuelle Probleme in der Pyro- und Hydrometallurgie umgehen kann.
Der Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik arbeitet derzeit an dem Scale-Up eines pyrometallurgischen Recyclingprozesses für LIBs von Batchbetrieb in Richtung kontinuierlichem Konzept. Großer Vorteil des Prozesses gegenüber herkömmlichen pyrometallurgischen Verfahren besteht in der Rückgewinnung von Phosphor und Lithium über die Gasphase sowie einer Legierung, die aus Nickel, Kobalt, Kupfer und weiteren Metallen besteht. Kern des Prozesses ist das InduRed-Reaktorkonzept, ein induktiv beheizter Festbettreaktor zur carbothermischen Reduktion des oxidischen Kathodenmaterials. Der sogenannte InduMelt- eaktor, eine Batch-Version des InduRed-Reaktors, wird derzeit für grundlegende Forschungsarbeiten genutzt. Der Reaktor ermöglicht es alle vorgeschriebenen Recyclingziele für 2031 zu erreichen und ermöglicht Rückgewinnungsraten von über 90% für alle Metalle. Mit fortgesetzten Forschungsanstrengungen soll dieses Reaktorkonzept zunächst auf 10 kg/h und 50 kg/h skaliert werden, um letztendlich ausreichende Daten zu liefern, um eine industrielle Recyclinglösung auf TRL9 für den zukünftigen LIB-Abfallstrom anzubieten.
| Copyright: | © Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben | |
| Quelle: | Recy & Depotech 2024 (Dezember 2024) | |
| Seiten: | 4 | |
| Preis inkl. MwSt.: | € 2,00 | |
| Autor: | Lukas Wiszniewski  Zlatko Raonic Thomas Hochsteiner Klaus Doschek | |
| Artikel weiterleiten | In den Warenkorb legen
| Artikel kommentieren |
Diese Fachartikel könnten Sie auch interessieren:
Towards closed material cycles in lithium-ion batteries and PV systems: a sustainable resource approach
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
This paper examines the critical role of recycling in the sustainable management of photovoltaic (PV) modules and lithium-ion batteries (LIBs), which are fundamental to the global transition to renewable energy supply.
Digital Product Passport: Enabling Sustainable Supply Chain Management for Electric Vehicle Batteries
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
The circular economy is a transformative approach that aims to decouple economic growth from linear resource consumption, thereby promoting environmental sustainability and resource efficiency.
BatterySort: Ein Sortiersystem zur Detektion und Aussortierung von Li-Ionen-Batterien aus Abfallströmen zur Vermeidung von Bränden
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
Fehlwürfe von Batterien, insbesondere Lithium-Ionen-Batterien und Elektroaltgeräten in Siedlungsabfällen, führen in Sortieranlagen häufig zu Bränden mit erheblichen Schäden.
Increasing Resource Efficiency in the Recycling of Lithium-ion Batteries Through Advanced Mechanical Processing
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
In the future, large quantities of end-of-life lithium-ion batteries (LIBs) will be sent for recycling. Currently, recycling processes focus on high recovery of the black mass and its valuable components such as nickel and cobalt. However, this results in high losses of other materials contained in the batteries, such as aluminum.
Energieversorgung 2050 – Herausforderungen für die Abfallwirtschaft
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die Erreichung der Ziele des Pariser Klimaübereinkommens be-dingt in verschiedenen Bereichen große Änderungen, etwa in der Energieaufbringung, im Verkehrswesen oder im Gebäudesektor. Bei der Energieaufbringung wird von einem massiven Ausbau der Windkraft sowie der Photovoltaik ausgegangen, bei der Mobilität von einem weitgehenden Umstieg auf Elektromobilität. Dies wird auch massiven Einfluss auf das Abfallaufkommen in der Zukunft haben. In einem Szenario des Umweltbundesamtes steigt die installierte Leistung von Photovoltaikanlagen zwischen 2017 und 2050 von 1.270 MW auf 26.400 MW, jene von Windkraftanlagen von 2.844 auf 10.500 MW und die Anzahl an batteriegetriebenen Pkws von 18.500 auf 5,3 Mio. Stück. Entsprechend werden nach der Nutzungsdauer zunehmend größere Mengen an Abfällen anfallen, für die teilweise Recyclingtechnologien noch in Entwicklung sind.
