研究亮点精选

锂离子电池的回收

高性能的储能设备,如锂离子电池,是能源转型的一个关键组成部分。储能设备不仅在技术上和经济上越来越令人信服,而且在可回收性方面也是如此。

弗劳恩霍夫IKTS目前正研究一些概念和技术,通过这些概念和技术,可以实现材料的再生循环,并将回收的原材料重新利用到电池生产中。

由于环境污染和原材料的短缺,回收电池原材料正变得越来越重要。为此,弗劳恩霍夫IKTS致力于提高电池材料中锂、镍和钴等元素的回收率和纯度。这些技术包括湿法冶金和电化学处理工艺,以及从分解液和工艺用水中回收这些材料。为了实现材料回收的自动化,并以更有效和更有针对性的方式设计回收流程,我们使用了相应的监测系统和数据库解决方案。

弗劳恩霍夫 IKTS还研究在何种条件下回收的活性材料可以重新用于锂离子电池中,以及它们对电池单元的电化学性能有何影响。在特别关注材料纯度的情况下,专门为再生材料合成对现有回收工艺做了进一步开发,并在生态和经济方面进行了评估。为了能够将活性材料返回到电极生产的工艺循环中,还有必要确保产品的质量稳定。除此之外,弗劳恩霍夫IKTS正在评估锂离子电池价值链之外存在哪些回收途径。

最后,弗劳恩霍夫 IKTS还为液态电解质锂离子电池和固态电池的循环导向设计和有利于回收的结构设计开发了设计指南。在考虑了电池的可拆卸性和可分离性基础上,制定了延长生命周期的维护和修理概念。其目的是提高电池系统的可回收性,避免在产品和材料循环中的损失,并减少电池对环境的负面影响。

© Photo Fraunhofer IKTS
用于电池材料原料回收的电化学工艺。
© Photo Fraunhofer IKTS
用于电池生产中处理工艺用水的电化学工艺。
© Photo Fraunhofer IKTS
对回收工艺进行调整,以便随后对回收的活性材料进行重新合成。

服务范围

  • 通过湿法冶金和电化学处理等方法回收锂、镍、钴和其他元素
  • 电化学处理步骤(分离、氧化/还原)
  • 从分解液和工艺用水中回收锂、镍、钴
  • 分解液的净化
  • 用于开发监测技术的测试平台(包括测试和传感器技术)
  • 重新合成的活性材料的表征
  • 适合回收的电池单元的设计
  • 回收工艺的经济和生态评估


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