Forschende des MEET Batterieforschungszentrums und des Instituts für Wirtschaftschemie der Universität Münster haben eine Methode entwickelt, um die Produktion von Batteriezellen umweltfreundlicher und kostengünstiger zu gestalten. Ein entscheidender Schritt in diese Richtung ist die Trockenprozessierung von Elektroden, ein innovatives Verfahren, das den Verzicht auf teure und teils toxische organische Lösungsmittel ermöglicht. Dies wird durch die Verwendung des Hochtemperaturkunststoffs Polytetrafluorethylen (PTFE) als Binder erreicht. Da die Integration von Recyclingmöglichkeiten von Anfang an entscheidend ist, um die Kreislaufwirtschaft von Batterien zu fördern, haben die Wissenschaftler eine Methode entwickelt, mit der trockenprozessierte Kathoden von Lithium-Ionen-Batterien recycelt werden können.
„Das Recycling kann trockenmechanisch durch den Einsatz von Mühlen erfolgreich umgesetzt und skaliert werden“, sagt Maike Michelle Gnutzmann, Doktorandin am MEET Batterieforschungszentrum und der internationalen Forschungsschule BACCARA. Im Falle der trockenprozessierten Kathoden trennen Mühlen das Kathodenkomposit vom Stromsammler und zerkleinern es. Das Ergebnis ist, dass alle ursprünglichen Bestandteile wie Aktivmaterial, PTFE-Binder und Leitruß in ihrer ursprünglichen Form vorliegen.
Da die Materialien durch diesen Recyclingprozess nicht beschädigt werden, können sie unmittelbar wiederverwendet werden. Das Institut für Wirtschaftschemie bewertete das Verfahren zudem als profitabel. Die Analyse der Lebenszykluskosten zeigt, dass der Recyclingprozess nicht nur nachhaltig, sondern auch wirtschaftlich attraktiv für industrielle Anwendungen ist.
Quelle
Publikation
M. M. Gnutzmann, S. Raffenberg, M. Gutsch, M. Winter, M. Börner, and J. Kasnatscheew, „A Dry-Mechanical Approach for Scrap Recycling of Dry-Processed Lithium Ion Battery Cathodes.” Adv. Energy Mater. (2025): e03459. https://doi.org/10.1002/aenm.202503459