TY - THES

T1 - Einflüsse auf die Laugung von Aktivmaterial aus Lithium-Ionen-Batterien unter Anwendung von Druck

AU - Koch, Christoph

N1 - gesperrt bis 21-08-2025

PY - 2020

Y1 - 2020

N2 - Batterien stellen für eine moderne Gesellschaft bedeutende Produkte dar. Vor allem Lithium-Ionen-Akkumulatoren sind aufgrund ihrer positiven Eigenschaften in den Bereichen Mobilität als auch der Kommunikation nicht mehr wegzudenken. Für die Produktion kommen Wertmetalle wie Cobalt und Nickel zum Einsatz. Deren Recycling ist von ökonomischer, gesetzlicher sowie strategischer Bedeutung. Derzeitige Verfahren setzen zur Rückgewinnung in erster Linie auf pyrometallurgische Systeme, welche aber wegen des hohen Energiebedarfs als auch der Materialverluste wesentliche Nachteile besitzen. Vielversprechende Möglich¬keiten bieten dahingehend hydrometallurgische Behandlungen. Diese treiben über die Metalllaugung mittels Säuren oder Basen neue Lösungsansätze an. Eine großflächige industrielle Umsetzung bedarf jedoch aufgrund des weitreichenden Themas noch zusätzlicher Forschungstätigkeiten hinsichtlich der Störanfälligkeit dieser Methode. Aus diesem Grund untersucht die vorliegende Masterarbeit im Rahmen eines nasschemischen Recyclingverfahrens den Einfluss verschiedenster Parameter auf den Laugungsfortschritt von Aktivmaterial unter erhöhtem Druck. Als Testapparatur kommt ein Autoklav zur Anwendung, welcher ein Konstanthalten der vordefinierten Einflussgrößen ermöglicht. Ein mit dem Datenanalyseprogramm MODDE 12® erstellter Ablauf unterstützt die Versuchsplanung. Die nachfolgende Aufbereitung der gefundenen Ergebnisse erfolgt ebenfalls mittels dieser Software. Hierzu findet eine Erstellung von 4D-Konturdiagrammen statt, welche den optimalen Laugungsbereich zeigen. Dieser befindet sich für die Elemente Cobalt und Nickel bei einer langen Versuchsdauer, hohem Feststoffanteil sowie geringen Temperaturen.

AB - Batterien stellen für eine moderne Gesellschaft bedeutende Produkte dar. Vor allem Lithium-Ionen-Akkumulatoren sind aufgrund ihrer positiven Eigenschaften in den Bereichen Mobilität als auch der Kommunikation nicht mehr wegzudenken. Für die Produktion kommen Wertmetalle wie Cobalt und Nickel zum Einsatz. Deren Recycling ist von ökonomischer, gesetzlicher sowie strategischer Bedeutung. Derzeitige Verfahren setzen zur Rückgewinnung in erster Linie auf pyrometallurgische Systeme, welche aber wegen des hohen Energiebedarfs als auch der Materialverluste wesentliche Nachteile besitzen. Vielversprechende Möglich¬keiten bieten dahingehend hydrometallurgische Behandlungen. Diese treiben über die Metalllaugung mittels Säuren oder Basen neue Lösungsansätze an. Eine großflächige industrielle Umsetzung bedarf jedoch aufgrund des weitreichenden Themas noch zusätzlicher Forschungstätigkeiten hinsichtlich der Störanfälligkeit dieser Methode. Aus diesem Grund untersucht die vorliegende Masterarbeit im Rahmen eines nasschemischen Recyclingverfahrens den Einfluss verschiedenster Parameter auf den Laugungsfortschritt von Aktivmaterial unter erhöhtem Druck. Als Testapparatur kommt ein Autoklav zur Anwendung, welcher ein Konstanthalten der vordefinierten Einflussgrößen ermöglicht. Ein mit dem Datenanalyseprogramm MODDE 12® erstellter Ablauf unterstützt die Versuchsplanung. Die nachfolgende Aufbereitung der gefundenen Ergebnisse erfolgt ebenfalls mittels dieser Software. Hierzu findet eine Erstellung von 4D-Konturdiagrammen statt, welche den optimalen Laugungsbereich zeigen. Dieser befindet sich für die Elemente Cobalt und Nickel bei einer langen Versuchsdauer, hohem Feststoffanteil sowie geringen Temperaturen.

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M3 - Masterarbeit

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