Projekt "IDcycLIB"
Nachhaltiger und wirtschaftlicher Batteriekreislauf
Mit dem steigenden Bedarf an leistungsfähigen Batteriesystemen wächst auch der Druck, nachhaltige Lösungen für Produktion, Nutzung und Recycling zu entwickeln. Das Projekt "IDcycLIB" zeigt, wie Batterien künftig so gestaltet werden können, dass sie sich wirtschaftlich recyceln lassen – und gleichzeitig wertvolle Ressourcen geschont werden.
Batterien kommen in immer mehr Anwendungen zum Einsatz – ob in Elektroautos, E-Bikes, Werkzeugen oder stationären Energiespeichern. Mit dieser wachsenden Nachfrage steigen auch die Anforderungen an Effizienz, Energiedichte und Herstellungskosten. Gleichzeitig rückt die Frage nach einer umweltfreundlichen und wirtschaftlich tragfähigen Kreislaufführung von Batteriematerialien zunehmend in den Fokus. Aktuelle Zell- und Batteriekonzepte bieten allerdings nur selten Informationen über chemische Zusammensetzung, Alterungszustand oder weitere relevante Eigenschaften. Das erschwert eine gezielte Wiederverwendung oder ein hochwertiges Recycling erheblich.
Ziele des Projekts
In dem Projekt entwickeln die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neue Konzepte für eine recyclinggerechte Zellgestaltung und ein datenbasiertes Batterieleben. Herzstück ist die Entwicklung wasserbasierter Herstellungsverfahren für Elektroden auf Basis von Graphit und nickelreichen Kathodenmaterialien. Eine speziell entwickelte Funktionsschicht schützt die wasserempfindlichen Komponenten, sodass eine umweltfreundliche Verarbeitung möglich wird. Die so hergestellten Pouchzellen (flexible, flache Batteriezellen in einer Folienhülle) werden mit gezielt gestalteten Siegelnähten versehen, die sich später im Recyclingprozess leicht öffnen lassen.
Ein zentrales Element des Projekts ist zudem die Integration von Markern in die Batteriezellen. Diese enthalten Informationen zur Zellchemie – vergleichbar mit einem digitalen Batteriepass – und ermöglichen es, die Materialien nach der Fragmentierung sortenrein zu trennen. Die Rückgewinnung der Wertstoffe erfolgt anschließend mithilfe von Zentrifugen. Sind die recycelten Materialien hochwertig genug, werden sie direkt wieder in die Zellproduktion eingebracht, andernfalls gezielt weiter aufbereitet. Ergänzend werden Softwarelösungen entwickelt, mit denen sich Materialströme digital erfassen und der Recyclingprozess hinsichtlich seiner ökologischen und ökonomischen Wirkung bewerten lässt.
"IDcycLIB" trägt damit dazu bei, Batteriesysteme von Beginn an recyclingfähig zu gestalten, den Materialeinsatz zu reduzieren und wirtschaftlich tragfähige Kreisläufe zu ermöglichen.