Als Konsortialführer hat ACCUREC-Recycling GmbH ein Forschungsprojekt zur Rückgewinnung von Lithium aus verbrauchten Li-Ionen Batterien initiiert. Unter seiner Federführung arbeiten mehrere Partner aus Wissenschaft und Industrie u.a. Evonik im Projekt EarLi daran, das in Batterien enthaltene Lithium in den Wertstoffkreislauf zurückzuführen. EarLi steht für „Extraktion und Aufreinigung von Lithiumhydroxid Monohydrat aus gebrauchten elektromobilen Lithium-IonenBatterien für die Batteriezellfertigung“. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK).
Während Batteriemetalle wie Nickel oder Kobalt bereits in höheren Ausbeuten zurückgewonnen werden können, ist dies bei Lithium aufgrund des komplexen technischen Aufwandes bisher noch nicht der Fall. „Forscher auf der ganzen Welt suchen nach Verfahren, die diesen wertvollen Batterierohstoff in hoher Qualität, wirtschaftlich sinnvoll und hoher Rate wiedergewinnen können“, sagt Ralph Marquardt, Chief Innovation Officer von Evonik. „Evonik möchte zu einer Lösung beitragen, die die E-Mobilität unter geringstmöglicher Umweltbelastung voranbringt.“
Innovative Prozesskette
Dafür soll eine innovative Prozesskette im industrienahen Maßstab installiert werden, in der Lithium zunächst aus der Schwarzmasse – einem Gemisch aus unterschiedlichen Batterieaktivmaterialien – mit Hilfe eines von Accurec entwickelten, thermochemischen Verfahrens in lösliche Lithiumverbindungen überführt wird. Das gelöste Lithium wird dann elektrochemisch mittels einer hoch selektiven keramischen Membran separiert und als hochreines Lithiumhydroxid Monohydrat isoliert.
Evonik befasst sich bereits seit einigen Jahren mit der Entwicklung von Lithiumionen selektierenden keramischen Ionenleitern und deren Anwendung als Trennmembran in einem elektrochemischen Verfahren. Die Nutzung der innovativen Verfahrenskombination soll eine kosten- und energieeffiziente Isolation von hochreinem Lithiumhydroxid ermöglichen und damit den Lithiumkreislauf im Bereich der Batterieanwendung schließen.
Die ACCUREC-Recycling GmbH ist auf die Rückgewinnung von Rohstoffen aus Lithium-IonenBatterien spezialisiert. „Durch das EarLi-Projekt und insbesondere mit Evonik als Partner wollen wir die Lithiumkreislauf deutlich verkürzen und für Batterieanwendungen effizient schließen“, sagt ACCUREC-Geschäftsführer Reiner Sojka.
Weitere Verbundpartner neben Accurec und Evonik sind das Darmstädter Öko-Institut und das Institut für Metallurgische Prozesstechnik (IME) an der RWTH Aachen. Rückenwind erhält das Forschungskonsortium von der EU: Die europäische Gesetzgebung macht die Rückgewinnung von Lithium und die Verwendung von verwerteten Rohstoffen ab 2026 zur Pflicht. Mit der Fördermaßnahme „Forschung in der Schwerpunktförderung Batteriezellfertigung“ bewilligt das BMWK insgesamt über 150 Mio. Euro für knapp 40 Forschungsverbünde mit rund 200 Teilvorhaben. EarLi gehört zu einem der ausgewählten Forschungsverbünde (Förderkennzeichen:16BZF305).
Titelfoto: Elektrolyse zur Lithiumabtrennung ( Quelle: Evonik)
