Ein Forschungsteam der Cornell University hat ein neues Verfahren zur Wiederherstellung von Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Anstatt die Energiespeicher vollständig zu recyceln, zielt die Methode namens Direct Electrode-to-Electrode Regeneration (DEER) darauf ab, die Elektroden direkt zu regenerieren.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Recyclingprozessen, bei denen Batterien mechanisch zerkleinert und Rohstoffe wie Lithium, Nickel oder Kobalt chemisch oder thermisch extrahiert werden müssen, setzt DEER früher an. Dabei werden die Zellen kontrolliert geöffnet und die Elektroden entnommen. Durch eine Behandlung in einer elektrochemischen Lösung wird die Solid Electrolyte Interphase (SEI) entfernt, was den Innenwiderstand senkt, während die Elektrodenstruktur erhalten bleibt.
In Laborversuchen konnten Forscher die Kapazität gealterter Batterien auf bis zu 95 Prozent des Ausgangswerts steigern, berichtet das Portal Electrive. Die Tests wurden mit Akkus durchgeführt, die zuvor noch eine Restkapazität von 70 bis 80 Prozent aufwiesen.
Eine technoökonomische Analyse deutet darauf hin, dass die Aufbereitungskosten durch dieses Verfahren um 56 Prozent niedriger ausfallen könnten als bei konventionellen Methoden. Zudem könnten dadurch der Wasserverbrauch sowie die Emissionen von Luftschadstoffen reduziert werden.
Das Verfahren befindet sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium und basiert bislang nur auf Laborergebnissen. Die Wissenschaftler planen nun, die Technologie an industriellen Batterien zu testen. Dabei soll auch geprüft werden, ob die Methode auf andere Alterungsmechanismen, wie etwa den Verlust von aktivem Lithium, übertragbar ist.
Unklar bleibt derzeit, für welche spezifischen Batterietypen und Zellchemien sich das DEER-Verfahren eignet. Zudem ist nicht belegt, ob die Aufbereitung stärker gealterter Batterien wirtschaftlich sinnvoll ist oder wann eine Anwendung im industriellen Maßstab möglich sein wird.
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