Münster – Ein Forschungsteam des MEET Batterieforschungszentrums und des Instituts für Wirtschaftschemie der Universität Münster hat ein innovatives Recyclingverfahren für trockenprozessierte Kathoden von Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Die Methode könnte einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigeren und gleichzeitig kostengünstigeren Batterieproduktion leisten. Das Besondere: Sie ermöglicht es, Materialien nahezu vollständig wiederzuverwenden und so die Kreislaufwirtschaft im Batteriebereich zu stärken.
Die Trockenprozessierung von Elektroden gilt als vielversprechender Ansatz, um die Herstellung von Batteriezellen umweltfreundlicher zu gestalten. Anders als bei herkömmlichen Verfahren wird hier vollständig auf teure und teilweise toxische organische Lösungsmittel verzichtet. Stattdessen kommt der Hochtemperaturkunststoff Polytetrafluorethylen (PTFE) als Binder zum Einsatz. Diese Technik reduziert nicht nur die Umweltbelastung, sondern spart auch erhebliche Produktionskosten.
Doch für eine echte Kreislaufwirtschaft müssen Recyclinglösungen von Anfang an mitgedacht werden. Genau hier setzt die Arbeit der Münsteraner Forschenden an: Sie entwickelten ein Verfahren, das trockenprozessierte Kathoden effizient zurückgewinnt und aufbereitet.
Laut Maike Michelle Gnutzmann, Doktorandin am MEET Batterieforschungszentrum und der internationalen Forschungsschule BACCARA, lässt sich das Recycling trockenmechanisch durch den Einsatz spezieller Mühlen erfolgreich umsetzen und skalieren. Dabei wird das Kathodenkomposit vom Stromsammler gelöst und in seine Bestandteile zerlegt. Im Ergebnis liegen Aktivmaterial, PTFE-Binder und Leitruß wieder in ihrer ursprünglichen Form vor – ohne Qualitätsverlust.
Der große Vorteil: Da die Materialien durch den Prozess nicht beschädigt werden, können sie unmittelbar für die Produktion neuer Batterien verwendet werden. Das spart Ressourcen, reduziert Abfall und senkt die Produktionskosten erheblich.
Neben den technischen Aspekten haben die Forschenden auch die Wirtschaftlichkeit untersucht. Das Institut für Wirtschaftschemie bewertete die Lebenszykluskosten des Verfahrens und kam zu einem positiven Ergebnis: Der Recyclingprozess ist nicht nur ökologisch sinnvoll, sondern auch aus betriebswirtschaftlicher Sicht attraktiv. Das macht ihn besonders interessant für den industriellen Einsatz, wo Kosteneffizienz und Nachhaltigkeit gleichermaßen gefragt sind.
