EVanBatter - Entwicklung einer gegenüber Verunreinigungen robusten Resyntheseroute von Aktivmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien

Abstract

Im Projekt "EVanBatter" wurde in einem nationalen Konsortium deutscher Forschungseinrichtungen an Resynthese- und Rekonditionierungsprozessen für klassische Lithium-Ionen-Batterien geforscht. Ziel des Projekts war die Entwicklung eines effizienten und robusten Prozesses für das Recycling von Kathoden- und Anodenaktivmaterialien aus End-of-Life-Batteriezellen. Der Einfluss von verschiedenen Verunreinigungen auf NMC-Kathodenaktivmaterial wurde untersucht und analysiert. Dabei wurde festgestellt, dass vor allem Eisen- und Phosphat-Verunreinigungen Einfluss auf die elektrochemischen Eigenschaften besitzen. Die Wahl der Syntheseroute hat ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf die Auswirkungen der Verunreinigungen auf das Kathodenaktivmaterial. Verbrauchter Graphit enthält im Vergleich zu kommerziellem Graphit Verunreinigungen, die teilweise durch Sieben abgetrennt werden können. Eine Hochtemperaturbehandlung stellt die partikulären und elektrochemischen Eigenschaften des Graphits wieder her. Eine amorphe Kohlenstoffbeschichtung steigert die Schnellladefähigkeit, während eine Nano-Silizium-Schicht die Kapazität erhöht. Neben der Batterieanwendung finden sich vielfältige weitere Einsatzszenarien für Graphitrezyklat.