Carbo-thermisches Recycling von Lithium-Ionen-Batterien: Entwicklungsschritte vom batch- zum semikontinuierlichen Betrieb

Der Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik arbeitet derzeit an dem Scale-Up eines pyrometallurgischen Recyclingprozesses für LIBs von Batchbetrieb in Richtung kontinuierlichem Konzept. Großer Vorteil des Prozesses gegenüber herkömmlichen pyrometallurgischen Verfahren besteht in der Rückgewinnung von Phosphor und Lithium über die Gasphase sowie einer Legierung, die aus Nickel, Kobalt, Kupfer und weiteren Metallen besteht. Kern des Prozesses ist das InduRed-Reaktorkonzept, ein induktiv beheizter Festbettreaktor zur carbothermischen Reduktion des oxidischen Kathodenmaterials. Der sogenannte InduMelt- eaktor, eine Batch-Version des InduRed-Reaktors, wird derzeit für grundlegende Forschungsarbeiten genutzt. Der Reaktor ermöglicht es alle vorgeschriebenen Recyclingziele für 2031 zu erreichen und ermöglicht Rückgewinnungsraten von über 90% für alle Metalle. Mit fortgesetzten Forschungsanstrengungen soll dieses Reaktorkonzept zunächst auf 10 kg/h und 50 kg/h skaliert werden, um letztendlich ausreichende Daten zu liefern, um eine industrielle Recyclinglösung auf TRL9 für den zukünftigen LIB-Abfallstrom anzubieten.