Aufgabenstellung

Die Voranschreitende E-Mobilität führt zu einer erhöhten Nachfrage von sogenannten Übergangsmetallen (Cobalt, Nickel, Mangan, Lithium). Aufgrund des erschwerten Abbaus dieser Metalle- und der Metallverbindungen und den endlichen Rohstoffquellen liegt der Fokus vermehrt auf dem Recycling von Altbatterien. Die zwei etablierten Verfahren zum Rohstoffrecyling von Batteriekomponenten sind die Pyro- und die Hydrometallurgie. Die Pyrometallurgie umfasst das Verbrennen von Bestandteilen, die Hydrometallurgie das Auflösen von Komponenten durch eine pH-Änderung der Lösung. Beide Verfahren haben den Nachteil eines hohen Energieeinsatzes, der geringen Ressourceneffizienz und signifikanter Umweltbelastungen. Ein neuartiger Ansatz zum Batterierecycling ist das direkte Recycling unter Erhalt der Partikelstruktur der Aktivmaterialien und anschließender Regeneration der einzelnen Komponenten. Eine wesentliche Aufgabe beim direkten Recycling ist die Aufbereitung der Schwarzmasse, welche die Aktivmaterialien (NMC, LFP, Graphit, Ruß) enthalten kann. Ein potentiell vielversprechender Ansatz ist die Fraktionierung der Aktivmaterialien mittels Vollmantelzentrifugen. Die Aufgabenstellung umfasst die experimentelle Untersuchung des direkten Batterierecyclings mittels Vollmantelzentrifugen ausgehend von definierten Mischungen der eingesetzten Aktivmaterialien und die Entwicklung einer Analytik zur Charakterisierung der Bestandteile für die Ableitung von Trenneffizienzen.

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Marco Gleiß
Gebäude: 30.70 Raum 208