TY - GEN

T1 - Carbo-thermisches Recycling von Lithium-Ionen-Batterien: Entwicklungsschritte vom batch- zum semikontinuierlichen Betrieb

AU - Wiszniewski, Lukas

AU - Raonic, Zlatko

AU - Hochsteiner, Thomas

AU - Doschek-Held, Klaus

PY - 2024/11/13

Y1 - 2024/11/13

N2 - 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 Hydrometallurgieumgehen kann. Der Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik arbeitet derzeit an dem Scale-Up einespyrometallurgischen Recyclingprozesses für LIBs von Batchbetrieb in Richtung kontinuierlichemKonzept. Großer Vorteil des Prozesses gegenüber herkömmlichen pyrometallurgischen Verfah-ren besteht in der Rückgewinnung von Phosphor und Lithium über die Gasphase sowie einerLegierung, die aus Nickel, Kobalt, Kupfer und weiteren Metallen besteht. Kern des Prozesses istdas 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 ermöglichtRückgewinnungsraten 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 letztendlichausreichende Daten zu liefern, um eine industrielle Recyclinglösung auf TRL9 für den zukünftigenLIB-Abfallstrom anzubieten.

AB - 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 Hydrometallurgieumgehen kann. Der Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik arbeitet derzeit an dem Scale-Up einespyrometallurgischen Recyclingprozesses für LIBs von Batchbetrieb in Richtung kontinuierlichemKonzept. Großer Vorteil des Prozesses gegenüber herkömmlichen pyrometallurgischen Verfah-ren besteht in der Rückgewinnung von Phosphor und Lithium über die Gasphase sowie einerLegierung, die aus Nickel, Kobalt, Kupfer und weiteren Metallen besteht. Kern des Prozesses istdas 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 ermöglichtRückgewinnungsraten 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 letztendlichausreichende Daten zu liefern, um eine industrielle Recyclinglösung auf TRL9 für den zukünftigenLIB-Abfallstrom anzubieten.

KW - InduMelt

KW - Lithium-Ionen Batterie

KW - Recycling

KW - Pyrometallurgie

KW - Scale-up

M3 - Beitrag in Konferenzband

SP - 443

EP - 446

BT - VORTRÄGE-Konferenzband zur 17. Recy & DepoTech-Konferenz

CY - Leoben

T2 - Recy & Depotech 2024

Y2 - 13 November 2024 through 15 November 2024

ER -