Mit der Intensivierung des Booms bei Elektrofahrzeugen steigt auch die Nachfrage nach einer nachhaltigen Batterieherstellung. Der einfache Austausch fossiler Brennstoffe gegen eine andere endliche natürliche Ressource ist keine tragfähige langfristige Strategie. Glücklicherweise deuten neue Forschungsergebnisse darauf hin, dass die Verwendung recycelter Batteriekomponenten für Elektrofahrzeuge eine wesentliche Lösung für diese Herausforderung darstellt.
Eine vom Imperial College London durchgeführte und vom Clean-Tech-Unternehmen Altilium gesponserte Studie zeigt, dass recycelte Inputs bei kritischen Leistungskennzahlen frisch abgebaute Erze übertreffen können. Dieser Durchbruch ebnet den Weg für Elektrofahrzeuge, die erschwinglicher sind, schneller laden und eine längere Lebensdauer bieten.
Die Untersuchung konzentrierte sich auf recycelte Kathodenaktivmaterialien (CAM), die in der ACT1-Anlage von Altilium in Devon erzeugt wurden. Die Forscher verglichen diese zurückgewonnenen CAMs mit standardmäßigen kommerziellen Materialien, die aus dem konventionellen Bergbau stammen. Die Ergebnisse zeigten, dass die recycelten Varianten deutliche Vorteile boten und insbesondere eine längere Batterielebensdauer und schnellere Ladegeschwindigkeiten ermöglichten.
Ein Hauptvorteil der Verwendung recycelter Inputs ist ihre Einheitlichkeit. Im Gegensatz zu abgebauten Erzen, deren Qualität schwankt und die einer starken Raffinierung bedürfen, stammen recycelte Materialien aus regulierten, hergestellten Batterien. Dieser Ursprung sorgt für weniger Verunreinigungen und eine stabilere Metallzusammensetzung. Dadurch sind die resultierenden Batterien robuster und können zahlreiche Lade- und Entladezyklen mit minimalem Leistungsverlust überstehen.
Die Forscher erfuhren, dass sie das recycelte CAM anpassen können, um maßgeschneiderte Ergebnisse zu erzielen, einschließlich nickelreicher und kobaltfreier Batterieformulierungen, die bei der Entwicklung von Batterien helfen, die auf spezifische Leistungsanforderungen zugeschnitten sind. Die recycelten CAM-Proben zeigten während der Tests auch eine beeindruckende chemische und physikalische Robustheit, was ihr Potenzial für eine dauerhaft hohe Batterieleistung im Laufe der Zeit zeigt.
Altilium weist darauf hin, dass Recycling die kostspieligen und energieintensiven Prozesse reduziert, die mit dem Abbau, Transport und der Raffinierung von Neuerzen verbunden sind. Es mindert auch die Risiken, die mit schwankender Erzqualität und möglichen Versorgungsunterbrechungen verbunden sind. Der geringere Energieverbrauch beim Recycling verringert den CO2-Fußabdruck der Elektrofahrzeugproduktion weiter. Dr. Christian Marston, Mitbegründer und COO von Altilium, erklärte: „Recycled CAM steht nicht nur im Einklang mit globalen Nachhaltigkeitszielen, sondern bietet auch eine verbesserte technische Leistung zu geringeren Kosten, was es zu einem Game-Changer für die Elektrofahrzeugbranche macht.“
Die Forschung umfasste elektrochemische Tests sowohl von Knopfzellen als auch von Pouch-Zellen, die aus recyceltem CAM hergestellt wurden. Die Forscher verglichen die Ergebnisse mit kommerziell erhältlichem CAM, das in NMC 811-Batterien mit hohem Nickelgehalt verwendet wird, einem häufigen Typ, der in vielen Elektroautos zu finden ist. Die Technologie wird derzeit im UK Battery Industrialization Centre (UKBIC) validiert, wo Batteriezellen aus recyceltem CAM für weitere Tests und Verfeinerungen hergestellt werden.
Der Validierungsprozess ist von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass die Technologie für den groß angelegten Einsatz auf dem Elektroautomarkt geeignet ist. Altilium sicherte sich kürzlich eine 5-Millionen-Dollar-Investition der japanischen Handels- und Investmentgruppe Marubeni für seine Batterierecyclinganlage in Teesside. Diese Anlage wird nach ihrer Inbetriebnahme jährlich Abfälle von 150.000 Elektrofahrzeugen verarbeiten.
