Förderung des Batterierecyclings in Europa und industrieller Nebenprodukte

Die Rolle der Universität Oulu in der Batteriechemieforschung wird weiter gestärkt

15.10.2024

"Das Recycling von Batteriematerialien ist auf europäischer Ebene relativ gering, so dass hier ein ungenutztes Potenzial besteht", sagt Professor Ulla Lassi von der Universität Oulu.

Janne-Pekka Manninen / University of Oulu

Neue groß angelegte Forschungsprojekte zielen darauf ab, das Recycling und die Verwertung von Batteriematerialien in Europa zu verbessern und nachhaltigere Batterietechnologien zu entwickeln. Die Forschungsabteilung für nachhaltige Chemie der Universität Oulu ist an zwei dreijährigen internationalen Projekten zur Entwicklung neuer Elektrodenmaterialien für Batterien unter Verwendung von industriellen Nebenprodukten und recycelten Batterien beteiligt. In internationalen Projekten werden neue Elektrodenmaterialien für Batterien unter Verwendung von industriellen Nebenprodukten und recycelten Batterien entwickelt. Der europäische Recyclingmarkt wird von Beispielen aus Finnland profitieren, das in der Wertschöpfungskette für Lithium-Ionen-Batterien weltweit führend ist und in dem gebrauchte Batterien gut verwertet werden.

Die Forschungsprojekte unterstützen die Ziele der EU für einen sauberen Übergang, bei dem strategisch wichtige Rohstoffe wie Lithium, Kobalt, Nickel und Kupfer, die in der Energiespeicherung und in verschiedenen Batterietypen verwendet werden, eine wichtige Rolle spielen. Die EU will ihre Abhängigkeit von Rohstoffimporten verringern und ihre Unabhängigkeit in der globalen Batterieindustrie erhöhen. Die EU-Batterieverordnung vom letzten Jahr ändert die Art und Weise, wie Batterien hergestellt und recycelt werden, um den gesamten Lebenszyklus von Batterien zu berücksichtigen.

Eines der Horizon Europe-Projekte der EU ist SAFELOOP, das 2024 anläuft und die Verwendung von recycelten Rohstoffen in Batterien untersuchen wird. Das Projekt wird von der Universität Oulu in Finnland koordiniert, und es sind Forschungsinstitute und Unternehmen aus europäischen und anderen Ländern beteiligt: Finnland, Deutschland, Polen, Ukraine, Frankreich, Türkei, Griechenland, Dänemark, USA, Vereinigtes Königreich und Australien.

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Das Hauptziel des SAFELOOP-Projekts besteht darin, die Haltbarkeit von Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern und ihre Lebensdauer im Vergleich zu 2019 sogar zu verdoppeln. Außerdem soll die Recyclingfähigkeit von Batterien und Akkumulatoren bis 2030 um 15 % erhöht werden. Derzeit werden schätzungsweise nur etwa 10-15 % des bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien in Europa verwendeten Materials recycelt. Lithium-Ionen-Batterien werden aufgrund ihres geringen Gewichts in tragbaren Geräten wie Computern und Mobiltelefonen verwendet, und das größte Wachstumspotenzial liegt derzeit bei den so genannten Antriebsbatterien" wie Batterien für vollelektrische Autos und Maschinen.

"Das Recycling von Batteriematerialien ist auf europäischer Ebene relativ gering, so dass hier ein ungenutztes Potenzial besteht. Zum Beispiel sind vollelektrische Autos so neu, dass es noch keinen großen Recyclingmarkt für Autobatterien gibt. In Finnland werden Batterien aus Smartphones, Computern und Kleingeräten, die dem Recycling zugeführt werden, recht gut verwertet", sagt Professor Ulla Lassi von der Universität Oulu. Finnland gehört zu den weltweit führenden Ländern in der Wertschöpfungskette für Lithium-Ionen-Batterien.

Das SAFELOOP-Projekt zielt auch darauf ab, die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern. Alle 2-Ah-Lithium-Ionen-Batterien, die aus recycelten Rohstoffen hergestellt werden, werden Standard-Sicherheitstests unterzogen.

Ein weiteres wichtiges EU-Horizon Europe-Projekt ist Streams, das auf die Stärkung der Lieferketten für Batteriematerialien abzielt. Dies geschieht beispielsweise durch die Entwicklung neuer Methoden für die nachhaltige Herstellung von Batterieanoden- und -kathodenmaterialien.

Es wird die Verwendung von neuen und recycelten Batteriematerialien erforscht, einschließlich der Verwendung von industriellen Nebenprodukten für Batteriematerialien. "Wir testen zum Beispiel Nebenprodukte aus der Metallverarbeitung, wie Zink-, Nickel- und Aluminiumproduktion, und deren Integration in die Produktion von Primärkathodenmaterial, wodurch wir nicht nur den Anteil an wiederverwertbaren Materialien erhöhen, sondern auch die Abhängigkeit von kritischen Primärrohstoffen verringern können", sagt Lassi.

Das Streams-Projekt wird auch die Herstellung von Batteriezellen im Pilotmaßstab unter Verwendung etablierter Produktionsverfahren umfassen, so dass die Ergebnisse leicht in der Industrie genutzt werden können.

Die Rolle der finnischen Universität Oulu in der Batteriechemieforschung wird weiter gestärkt, da sie an beiden dreijährigen Projekten beteiligt ist. Die jüngste Zusammenarbeit zwischen Forschern und Industrie hat zu beeindruckenden Forschungsergebnissen geführt, die technologische Entwicklungen bei der Gewinnung, der Verarbeitung und dem Recycling von Metallen und Materialien für Lithium-Ionen-Batterien vorangetrieben haben. "Die Forschungszusammenarbeit mit Unternehmen wird auf nationaler und internationaler Ebene ausgebaut", sagt Lassi.

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https://www.chemie.de/news/1184643/foerderung-des-batterierecyclings-in-europa-und-industrieller-nebenprodukte.html