INNOVATIVES DIREKTES RECYCLING FÜR LITHIUM-IONEN-BATTERIEN

SPRIND unterstĂŒtzt CellCircle auf dem Weg zu einem europaweiten Recyclingkreislauf

Prognosen erwarten in Europa bis 2040 deutlich ĂŒber 1 Mio. Tonnen Batterie-Recyclingmaterial pro Jahr. „Wenn Deutschland im Transformationsprozess effizienter und vor allem unabhĂ€ngiger werden will, braucht es mehr TechnologiefĂŒhrerschaft und weniger Importe. Mit dem innovativen CellCircle-Recyclingverfahren können wir dazu einen signifikanten Beitrag leisten“, sagt Dr. Andreas Bittner als GrĂŒnder von CellCircle Batterie-Recycling.

CellCircle hat ein innovatives Batterie-Recyclingverfahren entwickelt, das hocheffizient die Funktionsmaterialien von Lithium Ionen-Batterien in hoher Reinheit zurĂŒckgewinnt und fĂŒr den direkten Wiedereinsatz regeneriert. Diese neue Methode ist zeitlich und energetisch effizienter als bisherige Recycling-Prozesse, da sie keine aufwendigen Schritte benötigt. Neben der Einsparung von Zeit, Energie und Kosten zeigt sich das in einer deutlich verminderten CO2-Bilanz.

Beim CellCircle-Verfahren liegen am Ende des Prozesses bereits fĂŒr die erneute Zellproduktion fertige Funktionsmaterialien und nicht deren chemische Vorstufen vor. Bei den bisher metallurgischen Verfahren mĂŒssen Letztgenannte erst wieder kostspielig und energieaufwĂ€ndig in neue funktionale Materialien synthetisiert werden. Dieser meist nicht in Europa durchgefĂŒhrte Schritt entfĂ€llt bei CellCircle. Die zurĂŒckgewonnenen Funktionsmaterialien, wie zum Beispiel NMC, LTO oder Kohlenstoffpartikel, lassen sich direkt und zeitnah fĂŒr die Herstellung neuer Batteriezellen (wieder-)verwenden.

CellCircle
Dr. Andreas Bittner, Executive Director "CellCircle"

Um das Sprunginnovationspotenzial dieses Recyclingprozesses zu bewerten, erteilte die SPRIND CellCircle einen Validierungsauftrag, der im Dezember 2023 abgeschlossen wurde. Die von Dr. Andreas Bittner und seinem Team erarbeiteten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  1. Das CellCircle-Verfahren zum Recycling von Lithium-Ionen-Batterien eignet sich in seinen unterschiedlichen Stufen sehr gut zur Zerlegung von Batteriezellen bis hin zur Separation und Regeneration der darin enthaltenen Funktionsmaterialien.
  2. Batteriezellen aus CellCircle-Direct-Recycling-Material weisen eine vergleichbare KapazitÀt, C-RatenbestÀndigkeit und Zyklenfestigkeit auf, wie Batteriezellen, die mit konventionellen, unbehandelten Batteriematerialien hergestellt wurden.
  3. Das untersuchte Verfahren funktioniert fĂŒr klassische Elektroden, wie NMC-basierte Kathoden, und zeigt besondere StĂ€rken fĂŒr Elektroden mit wasserlöslichem Binder. Diese Elektroden finden aus GrĂŒnden der Umweltfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit zunehmend Einsatz.

Die vorgestellten Ergebnisse demonstrieren belegbar, dass wertvolle Funktionsmaterialien aus Batterien mit dem direkten Recyclingansatz von CellCircle effizient zurĂŒckgewonnen, aufbereitet und wieder fĂŒr neue Batterien eingesetzt werden können.

CELLCIRCLE-VERFAHREN IST VIELSEITIG EINSETZBAR

Als ErgĂ€nzung der Validierung fĂŒr Lithium-Ionen-Batterien wurde auch der Einsatz des CellCircle-Verfahrens zur RĂŒckgewinnung von Natrium-Ionen-Batteriematerialien untersucht. Die Adaptierung der speziellen CellCircle-Fragmentierung war hier ebenso erfolgreich. Die Elektroden wurden vollstĂ€ndig entschichtet – all das ohne vorheriges Zerlegen von Leiterfolien und Separatormaterial.

„Unsere Ergebnisse zeigen erneut, dass die innovative CellCircle-Methode zeitlich und energetisch effizienter als bisherige RĂŒckgewinnungsprozesse ist. Neben eingesparter Zeit und Energie reduziert das Verfahren somit insbesondere die Kosten. Aber vor allem freuen wir uns im Vergleich mit den klassischen Verfahren ĂŒber eine deutlich bessere CO2-Bilanz“, kommentiert Dr. Andreas Bittner. Das „Closed-Loop“-Recycling hat somit große Vorteile fĂŒr Wirtschaft und Umwelt. Mit Blick auf die zu erwartenden Recyclingmengen bietet es technologisch beste Voraussetzungen fĂŒr die CellCircle-Mission einer europaweiten Batterie-Kreislauf­wirtschaft.

Das Potenzial fĂŒr diese Form des effizienten Batterie-Recyclings ist recht hoch, weil die Anwendungs­bereiche fĂŒr elektrische Antriebe und Akkumulatoren in Zukunft noch vielfĂ€ltiger werden. Allein schon aus GrĂŒnden der Ressourcenverknappung und ImportunabhĂ€ngigkeit wird effizientes Recycling immer hĂ€ufiger zum Einsatz kommen. DiesbezĂŒglich wird sich vor allem der MobilitĂ€tsbereich kontinuierlich erweitern. Die Übertragung fortschrittlicher Recycling-Prozesse auf neue Gebiete, wie z.B. das Recycling von Brennstoffzellen („Fuel Cells“), ergibt weitere relevante Einsatzmöglichkeiten. Die nĂ€chsten Schritte fĂŒr CellCircle sind, aufbauend auf bereits bestehenden VertrĂ€gen mit der Automobilbranche, weitere Partnerschaften und Planungen einer Pilotanlage.

Mehr ĂŒber CellCircle.

„Unsere Ergebnisse zeigen erneut, dass die innovative CellCircle-Methode zeitlich und energetisch effizienter als bisherige RĂŒckgewinnungsprozesse ist. Neben eingesparter Zeit und Energie reduziert das Verfahren somit insbesondere die Kosten.“

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