Dank Polymer-Schichten: Forscher entwickeln Verfahren zum Recycling von Festkörperakkus
Forschern ist es gelungen, ein Verfahren für das Recycling von Festkörperakkus zu entwickeln, bei dem rund 92 Prozent der ursprünglichen Entladekapazität erhalten bleiben konnte.
Im Bereich der Batteriewissenschaft gilt der Festkörperakku als "Heiliger Gral" für künftige Technik, immerhin gelten diese als wesentlich sicherer als die herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie, da Festkörperakkus nicht entflammbar sind. Allerdings weisen diese ein großes Problem im Sinne der Umweltfreundlichkeit auf: Das Recycling solcher Akkumulatoren gestaltet sich als wesentlich aufwendiger und komplizierter als gewöhnlich. Wie die "American Chemical Society" erklärt, werden Lithiumbatterien schon jetzt zu 95 Prozent nicht recycelt, der neue Akkutyp verschlimmert diese Situation nur noch.
Ein neues Forschungsprojekt der Penn State Universität soll nun die Lösung für diese Problematik bringen. Demzufolge entsteht beim Recycling von Lithiumbatterien eine schwarze Masse, die reich an Materialien ist, die für eine Batterie benötigt werden - diese lassen sich aber nur mühsam herausfiltern. Festkörperbatterien erschweren diese Herausforderung zusätzlich durch die Verwendung fester Elektrolyten, doch den Studienautoren ist es gelungen, einen vergleichsweise simplen Weg zur "Auflösung" dieser Masse zu finden.
Mittels zweier Polymerschichten, die zwischen den Übergängen an Elektrode und dem Elektrolyten angelegt werden, konnte die Vermischung dieser Elemente während des Recyclingprozesses verhindert werden. Im Anschluss wurden die verschiedenen Batteriematerialien regulär getrennt und die zurückgewonnenen Materialien wieder kombiniert; hierfür wurde das Verfahren des "Cold Sinterings" genutzt. "Auf diese Weise lässt sich die gesamte Batterie recyceln und nach der ursprünglichen Nutzung wiederverwerten", wie der Forscher Po-Hao Lai in der zugehörigen Studie erklärt. Auch erste Tests der Entladekapazität zeigten sich vielversprechend: Der recycelte Festkörperakku wies mehr als 92 Prozent der ursprünglichen Entladekapazität auf.
