Carbo-thermisches Recycling von Lithium-Ionen-Batterien: Entwicklungsschritte vom batch- zum semikontinuierlichen Betrieb
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Authors
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Abstract
hium-Ionen-Batterien (LIB) sind ein entscheidender Bestandteil der Energie-
wende und können eine Lösung für die Defossilisierung des Verkehrssektors und zur Stabilisie-
rung des Stromnetzes bieten. Aufgrund der erwarteten heterogenen und großen Abfallmenge,
bedarf es einer Recyclinglösung, welche aktuelle Probleme in der Pyro- und Hydrometallurgie
umgehen kann. Der Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik arbeitet derzeit an dem Scale-Up eines
pyrometallurgischen Recyclingprozesses für LIBs von Batchbetrieb in Richtung kontinuierlichem
Konzept. Großer Vorteil des Prozesses gegenüber herkömmlichen pyrometallurgischen Verfah-
ren besteht in der Rückgewinnung von Phosphor und Lithium über die Gasphase sowie einer
Legierung, die aus Nickel, Kobalt, Kupfer und weiteren Metallen besteht. Kern des Prozesses ist
das InduRed-Reaktorkonzept, ein induktiv beheizter Festbettreaktor zur carbothermischen Re-
duktion des oxidischen Kathodenmaterials. Der sogenannte InduMelt-Reaktor, eine Batch-Ver-
sion des InduRed-Reaktors, wird derzeit für grundlegende Forschungsarbeiten genutzt. Der Re-
aktor ermöglicht es alle vorgeschriebenen Recyclingziele für 2031 zu erreichen und ermöglicht
Rückgewinnungsraten von über 90% für alle Metalle. Mit fortgesetzten Forschungsanstrengun-
gen soll dieses Reaktorkonzept zunächst auf 10 kg/h und 50 kg/h skaliert werden, um letztendlich
ausreichende Daten zu liefern, um eine industrielle Recyclinglösung auf TRL9 für den zukünftigen
LIB-Abfallstrom anzubieten.
wende und können eine Lösung für die Defossilisierung des Verkehrssektors und zur Stabilisie-
rung des Stromnetzes bieten. Aufgrund der erwarteten heterogenen und großen Abfallmenge,
bedarf es einer Recyclinglösung, welche aktuelle Probleme in der Pyro- und Hydrometallurgie
umgehen kann. Der Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik arbeitet derzeit an dem Scale-Up eines
pyrometallurgischen Recyclingprozesses für LIBs von Batchbetrieb in Richtung kontinuierlichem
Konzept. Großer Vorteil des Prozesses gegenüber herkömmlichen pyrometallurgischen Verfah-
ren besteht in der Rückgewinnung von Phosphor und Lithium über die Gasphase sowie einer
Legierung, die aus Nickel, Kobalt, Kupfer und weiteren Metallen besteht. Kern des Prozesses ist
das InduRed-Reaktorkonzept, ein induktiv beheizter Festbettreaktor zur carbothermischen Re-
duktion des oxidischen Kathodenmaterials. Der sogenannte InduMelt-Reaktor, eine Batch-Ver-
sion des InduRed-Reaktors, wird derzeit für grundlegende Forschungsarbeiten genutzt. Der Re-
aktor ermöglicht es alle vorgeschriebenen Recyclingziele für 2031 zu erreichen und ermöglicht
Rückgewinnungsraten von über 90% für alle Metalle. Mit fortgesetzten Forschungsanstrengun-
gen soll dieses Reaktorkonzept zunächst auf 10 kg/h und 50 kg/h skaliert werden, um letztendlich
ausreichende Daten zu liefern, um eine industrielle Recyclinglösung auf TRL9 für den zukünftigen
LIB-Abfallstrom anzubieten.
Details
Original language | German |
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Title of host publication | VORTRÄGE-Konferenzband zur 17. Recy & DepoTech-Konferenz |
Place of Publication | Leoben |
Pages | 443 - 446 |
Publication status | Published - 13 Nov 2024 |
Event | Recy & Depotech 2024: Abfallwirtschafts- und Recyclingkonferenz - Montanuniversität Leoben, Leoben, Austria Duration: 13 Nov 2024 → 15 Nov 2024 https://www.recydepotech.at https://www.recydepotech.at/de/1/ |
Conference
Conference | Recy & Depotech 2024 |
---|---|
Country/Territory | Austria |
City | Leoben |
Period | 13/11/24 → 15/11/24 |
Internet address |