Das Recycling von Altreifen könnte Lithium-Ionen-Batterien zugutekommen. (Bild: AdobeStock / imago13)
Nachhaltige, sichere sowie recycelbare Elektrolyte und Elektroden: Daran arbeiten Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP seit Beginn des Monats im Projekt Kolibri. Künftig sollen Batterien dadurch nachhaltiger hergestellt, gegen thermische Zersetzung gewappnet und selbst bei niedrigen Temperaturen leistungsfähiger werden. Zudem stehe die vollständige Wiederverwertbarkeit im Fokus der Entwicklung, so die Forscher.
Die Koordination des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekts übernimmt RCB Nanotechnologies. Neben dem Fraunhofer IBP und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sind zudem Zeppelin Systems, UniverCell sowie BB&G Alternative Worldwide Environmental Solutions beteiligt. Sie alle wollen Elektrolyte und Elektroden so konzipieren, dass sie sich am Ende der Batterie-Lebensdauer wiederverwerten lassen.
Fraunhofer verbessert Reinigung von Carbon Black
Während sich die Industriepartner den Elektrolyten widmen, optimieren die Forschungseinrichtungen die Elektroden. Die Anode bestehe beispielsweise aus einem hochporösen Kohlenstoff-Aerogel, das am DLR entwickelt und aus nachhaltigen Biorohstoffen hergestellt werde, erläutern Christian Kaiser und Sebastian Dittrich, Leiter der Arbeitsgruppe Aufbereitung und Verwertung am Fraunhofer IBP. Für eine verbesserte Leitfähigkeit werde dies Aerogel mit Industrieruß kombiniert. Das Ruß wird allerdings nicht neu produziert, sondern aus Altreifen gewonnen.
Üblicherweise sei recyceltes Carbon Black mit metallischen Oxiden und Silikaten verunreinigt, weshalb es sich unbehandelt nicht für Reifen oder Batterien eignet. Ein neu entwickeltes Reinigungsverfahren des Fraunhofer IBP soll dies ändern und das recovered Carbon Black (rCB) wieder nutzbar machen. Einer der Projektpartner habe das Verfahren bereits exklusiv lizensiert. Eine Industrieanlage für die Reinigung von rCB werde derzeit konzipiert und aufgebaut, verlautbart das Institut. Nun steht die Optimierung des Reinigungsprozesses an, sodass sich rCB nicht nur in Reifen, sondern auch in Lithium-Ionen-Batterien einsetzen lässt.
Bei der Herstellung der Elektrolyte und der Anode soll der Labormaßstab nicht das Ende der Fahnenstange sein. Auch der Prototypen-Maßstab wird vorangerieben. Eine entsprechende Pilotanlage am Fraunhofer IBP befindet sich bereits in Planung. Nach dem Lebenszyklus einer Batterie sollen dort alle Komponenten vollständig recycelt werden.
