Naarmate de opkomst van elektrische voertuigen toeneemt, stijgt de vraag naar duurzame batterijproductie. Het eenvoudigweg ruilen van fossiele brandstoffen voor een andere eindige natuurlijke hulpbron is geen haalbare langetermijnstrategie. Gelukkig wijst opkomend onderzoek uit dat het gebruik van gerecyclede EV-batterijcomponenten een substantiële oplossing voor deze uitdaging biedt.
Een onderzoek uitgevoerd door Imperial College London en gesponsord door het cleantechbedrijf Altilium toont aan dat gerecyclede inputs vers gedolven ertsen kunnen overtreffen op het gebied van kritische prestatiestatistieken. Deze doorbraak maakt de weg vrij voor elektrische voertuigen die betaalbaarder zijn, sneller opladen en een langere levensduur bieden.
Het onderzoek concentreerde zich op gerecyclede kathode-actieve materialen (CAM) gegenereerd in de ACT1-fabriek van Altilium in Devon. Onderzoekers hebben deze teruggewonnen CAM’s vergeleken met standaard commerciële materialen afkomstig uit conventionele mijnbouw. Uit de bevindingen bleek dat de gerecyclede varianten duidelijke voordelen opleverden, met name door een langere levensduur van de batterij en snellere oplaadsnelheden mogelijk te maken.
Een belangrijk voordeel van het gebruik van gerecyclede inputs is hun uniformiteit. In tegenstelling tot gedolven ertsen, die een wisselende kwaliteit vertonen en zware raffinage vereisen, zijn gerecyclede materialen afkomstig van gereguleerde, gefabriceerde batterijen. Deze oorsprong zorgt voor minder verontreinigingen en een stabielere metaalsamenstelling. Bijgevolg zijn de resulterende batterijen robuuster en in staat om talloze laad- en ontlaadcycli te doorstaan met minimaal prestatieverlies.
Onderzoekers ontdekten dat ze de gerecyclede CAM konden aanpassen om op maat gemaakte resultaten te creëren, waaronder nikkelrijke en kobaltvrije batterijformuleringen, die helpen bij het ontwikkelen van batterijen die zijn afgestemd op specifieke prestatie-eisen. De gerecyclede CAM-monsters vertoonden tijdens het testen ook een indrukwekkende chemische en fysieke robuustheid, wat hun potentieel voor duurzame, hoogwaardige batterijprestaties in de loop van de tijd aangeeft.
Altilium wijst erop dat recycling de kostbare en energie-intensieve processen vermindert die gepaard gaan met het delven, transporteren en raffineren van nieuwe ertsen. Het beperkt ook de risico's die gepaard gaan met een wisselende ertskwaliteit en mogelijke verstoringen van de aanvoer. Het lagere energieverbruik bij recycling verkleint de CO2-voetafdruk van de productie van elektrische voertuigen nog verder. Dr. Christian Marston, mede-oprichter en COO bij Altilium verklaarde dat "Recycled CAM niet alleen aansluit bij de mondiale duurzaamheidsdoelstellingen, maar ook verbeterde technische prestaties biedt tegen lagere kosten, waardoor het een game-changer is voor de EV-industrie."
Het onderzoek omvatte elektrochemische tests van zowel knoopcellen als buidelcellen gemaakt van gerecyclede CAM. Onderzoekers vergeleken de resultaten met in de handel verkrijgbare CAM die wordt gebruikt in NMC 811-batterijen met een hoog nikkelgehalte, een veel voorkomend type dat in veel elektrische auto's wordt aangetroffen. De technologie wordt momenteel gevalideerd in het UK Battery Industrialization Centre (UKBIC), waar batterijcellen met gerecyclede CAM worden geproduceerd voor verdere tests en verfijning.
Het validatieproces is van cruciaal belang om de levensvatbaarheid van de technologie voor grootschalige inzet op de markt voor elektrische auto's te garanderen. Altilium heeft onlangs een investering van $ 5 miljoen binnengehaald van de Japanse handels- en investeringsgroep Marubeni voor zijn batterijrecyclingfabriek in Teesside. Deze fabriek zal, zodra deze operationeel is, jaarlijks het afval van 150.000 elektrische voertuigen verwerken.
