Einen neuen Forschungsstandort für "grüne" Batterien hat das Fraunhofer Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) im sächsischen Freiberg gegründet.

 

Rohstoffverknappung, Umweltverschmutzung und menschenunwürdige Arbeitsverhältnisse bei der Rohstoffgewinnung werden die Nachfrage nach recycelten Batterierohstoffen künftig steigen lassen. An seinem neuen Standort in Freiberg erprobt das Fraunhofer IKTS daher effiziente Recyclingprozesse, mit denen sich Ausbeute und Reinheit der zurückgewonnenen Batteriematerialien wie Lithium, Nickel oder Kobalt weiter erhöhen lassen.

Der Fokus der Forschenden liegt zum einen auf der hydrometallurgischen und elektrochemischen Aufbereitung der metallischen Batteriematerialien. Zum anderen zielen sie darauf ab, mit neuen Trennverfahren auch aus den Lösungsmitteln und Prozesswässern des Recyclingprozesses Rohstoffe zurückzugewinnen.

Am neuen IKTS-Standort stehen auf mehr als 400 m² Fläche zahlreiche Pilotanlagen zur Verfügung, an denen Prüfverfahren erprobt werden. So lassen sich etwa die Eigenschaften der Rohstoffe bei der Batteriemasse-Herstellung überprüfen oder die Tiefenentladung der Batterien während des Recyclings überwachen.

Für die dabei gewonnenen Datenmengen werden intelligente Datenbanklösungen aufgebaut. Auf diesem Weg soll es möglich sein, Fehlermuster zuverlässig zu erkennen und Rohstoff- und Produktionsströme zu optimieren.

Batterien der nächsten Generation zielen neben der Steigerung der Energiedichte auch auf den Ersatz von kritischen Rohstoffen wie Kobalt ab. Einen Schwerpunkt bilden in Freiberg daher Festkörperbatterien, bei denen der flüssige Elektrolyt durch umweltfreundlichere und zuverlässige Festelektrolyte auf Polymer- oder Keramikbasis ersetzt wird.