Neues Recyclingverfahren für Lithium aus Altbatterien

Ein am Karlsruher Institut für Technologie entwickeltes Recyclingverfahren verbindet mechanische Prozesse und chemische Reaktionen. Die Methode erlaubt eine hohe Rückgewinnungsquote von Lithium aus Altbatterien.

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Bislang werden aus Batterieabfällen vor allem Nickel und Kobalt, Kupfer und Aluminium sowie Stahl zurückgewonnen und wiederverwertet. Mit dem Ansatz der Mechanochemie soll nun auch die Rückgewinnung von Lithium kostengünstig ermöglicht werden. Die vom Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS) des KIT zusammen mit dem Helmholtz-Institut Ulm für Elektrochemische Energiespeicherung (HIU) und der EnBW Energie Baden-Württemberg AG entwickelte Methode soll eine Rückgewinnungsrate von bis zu 70 % für das Lithium erreichen, ohne dass es korrosiver Chemikalien, hoher Temperaturen oder einer vorherigen Sortierung der Materialien bedarf. "Das Verfahren eignet sich zur Rückgewinnung von Lithium aus Kathodenmaterialien unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und damit für viele verschiedene marktübliche Lithium-Ionen-Batterien", erklärt Dr. Oleksandr Dolotko vom IAM-ESS des KIT und vom HIU. 

Die neue Methode verbindet mechanische Prozesse und chemische Reaktionen. Bei dem nachhaltigen Verfahren werden die Batterieabfälle zunächst zermahlen. Dann werden sie in einer Reaktion mit Aluminium eingesetzt, um metallische Verbundwerkstoffe mit wasserlöslichen Lithiumverbindungen zu erzeugen. Das Lithium wird daraufhin zurückgewonnen, indem die wasserlöslichen Verbindungen in Wasser aufgelöst und anschließend erhitzt werden, um das Wasser durch Verdampfen zu entfernen. Da die mechanochemische Reaktion bei Umgebungstemperatur und -druck abläuft, sei das Verfahren laut der Forscher besonders energieeffizient. "Es erlaubt ein kostengünstiges, energieeffizientes und umweltverträgliches Recycling", so Dolotko. Die Forscher haben ihre Methode in der Zeitschrift "Nature Communications Chemistry" vorgestellt.