Empa will Wiederverwertung von Akkus erleichtern

Dübendorf ZH – Fluorreiche Salze machen die Wiederverwertung von Lithium-Ionen-Akkus gefährlich und kompliziert. Forscher der Empa wollen diesem Problem entgegenwirken. Dafür haben sie bereits einen neuen, nicht-brennbaren wasserbasierten Elektrolyten entwickelt.

Lithium-Ionen-Akkus enthalten heute eine Fluor-Verbindung, welche die Langzeitstabilität der Batterie und hohe Zellspannungen ermöglicht. Allerdings zerfallen diese fluorreiche Salze an feuchter Luft zu giftigem, stark ätzendem Fluorwasserstoff. Dies erschwert und verteuert die Wiederverwertung, wie die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) in einer Mitteilung erklärt.

Um diesem Problem entgegenzuwirken, beginnt eine Forschergruppe am Empa-Standort in Dübendorf nun mit dem Projekt Fluoribat. Das von Corsin Battaglia, Leiter der Empa-Abteilung Materials for Energy Conversion, geleitete Team hat bereits einen neuen, nicht-brennbaren wasserbasierten Elektrolyten für Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Dieser ist mit heute gebräuchlichen Elektrodenmaterialien in den Akkus kompatibel. „Unsere Zellen weisen nach 200 Lade- und Entladezyklen noch mehr als 80 Prozent der Anfangskapazität auf“, sagt Maximilian Becker, Forscher in der Abteilung von Battaglia.

Das gegenüber Wasser stabile Lithiumsalz, welches in den Batteriezellen der Forscher verwendet wird, könnte den Angaben zufolge im Grossmassstab und sogar zu konkurrenzfähigen Preisen hergestellt werden. Allerdings muss für eine erfolgreiche Kommerzialisierung noch die Langzeitstabilität verbessert werden.

Lässt sich diese Hürde überwinden, könnte eine solche Batterie nicht nur kostengünstiger produziert werden. Es bräuchte auch keine absolut trockene Umgebung für die Produktion und die Wiederverwertung mehr.  

Laut der Empa eröffnet die wasserbasierte Wiederverwertung von alten Lithium-Ionen-Akkus zugleich neue Chancen für eine Kreislaufwirtschaft. „Wenn die Elektrolyt-Salze aus Batterien auf einfache Weise wiedergewonnen werden können, kann das darin enthaltene Fluor für neue Batterien verwendet werden – ein zunehmend wichtiger Aspekt bei der zu erwartenden Menge an Akkus“, heisst es in der Mitteilung. ssp

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