Lithium-Ionen-Akkus sind überall zu finden: in Handys, Notebooks, allerlei anderen mobilen Geräten, aber auch in Elektroautos. Gerade beim Thema Elektromobilität gelten diese als Schönheitsfehler – Denn die Herstellung ist nicht nur energieintensiv, sondern benötigt auch eine Reihe begrenzter Rohstoffe, die unter großem Aufwand erst gewonnen werden müssen. Daher wird emsig an der Verbesserung von Recyclingmethoden geforscht.
Bessere Kathode durch Akku-Recycling
Die Annahme, dass die Verwendung recycelter Materialien zwangsläufig zu schlechteren neuen Batterien führt, wurde nun von Forschern des Worcester Polytechnic Institute widerlegt. Sie untersuchten, ob recycelte Kathoden mit den Komponenten Nickel, Mangan und Kobalt die Leistung und Haltbarkeit von Akkus schmälern. Der Studie zufolge, die im Fachjournal "Joule" veröffentlicht wurde, ist das nicht der Fall.
Im Gegenteil wiesen die Akkus aus recyceltem Material bei ähnlicher Energiedichte sogar eine längere Lebensdauer von bis zu 53 Prozent auf. Dabei geht es darum, wie gut die Batterien die maximale Kapazität nach 11.600 Ladezyklen halten können.
Im Vergleich zu Batterien, die mittels erstmals verarbeiteter Rohstoffe produziert werden, wies das recycelte Material eine durchlässigere Struktur auf. Das mache es Lithium-Ionen einfacher bei ihrer Wanderung zwischen Anode und Kathode, durch das Material zu schlüpfen.
Start-up will 30.000 Tonnen pro Jahr recyceln
Die im Rahmen der wissenschaftlichen Studie gewonnenen Erkenntnisse sollen nun über ein am Worcester Polytechnic Institute gegründetes Start-up namens Battery Resourcers kommerzialisiert werden. Anders als andere Recycling-Anbieter hat es sich auf die Entwicklung von Kathoden aus alten Batterien spezialisiert, die der Industrie angeboten werden. Die Forschungsergebnisse sollen nicht zuletzt Industriepartnern die Angst vor recyceltem Material nehmen, teilte Yan Wang, einer der Gründer des Start-ups, mit.
Battery Resourcer will Anfang 2022 seine erste Fabrik in den USA in Betrieb nehmen, in der 10.000 Tonnen Akkus pro Jahr aufbereitet werden sollen. Bis Ende des Jahres will das Start-up, das erst im September 70 Millionen Dollar an Kapital aufstellen konnte, zudem zwei weitere Recycling-Fabriken in Europa in Betrieb nehmen. Entsprechend soll auch die Kapazität auf 30.000 Tonnen pro Jahr steigen. (Martin Stepanek, 22.10.2021)