S²taR

S²taR – Development of All-Solid-State Battery Recycling Processes

Fördergeber: BMBF

Ansprechpartner  : Marco Ahuis, Dr. rer. nat. Peter Michalowski

Zusammenfassung des Gesamtprojektes:

Das Projekt „S²taR – Development of All-Solid-State Battery Recycling Processes“ wird im Rahmen des Kompetenzclusters „Recycling/Green Battery“ innerhalb des Dachkonzeptes „Forschungsfabrik Batterie“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
Im Projekt wird die Recyclingfähigkeit schon heute vielversprechender Festkörperbatterien („All Solid-State Batteries“ (ASSB)) untersucht und evaluiert. Hierbei sollen insbesondere Recyclingtechnologien, die im Rahmen der Aufbereitung konventioneller Lithium-Ionen-Batterien etabliert wurden, übertragen und weiterentwickelt werden. Neben den pyro- und hydrometallurgischen Prozessansätzen sollen im Speziellen die mechanischen und thermischen Aufbereitungsverfahren betrachtet werden. Indem ganzheitliche Prozessketten für die drei unterschiedlichen Arten von Festkörperbatterien (sulfidisch, oxidisch und polymerbasiert) entwickelt werden, lassen sich aufkommende Fragen bezüglich der Recyclingfähigkeit und Nachhaltigkeit innovativer ASSB schon vor dem Markthochlauf dieser Batterien beantworten.
Aufgrund des noch geringen technischen Realisierungsgrades ergibt sich die Möglichkeit, die gewonnenen Erkenntnisse des Projekts in ein optimiertes, nachhaltiges „Design for Recycling“ einfließen zu lassen und damit das Zell- und Moduldesign der Festkörperbatterien nachhaltig zu beeinflussen. Durch die Implementierung von effizienten Recyclingverfahren und bestmöglichen Bauweisen in den Batterielebenszyklus wird der Aufbau einer geschlossenen Batterie-Wertschöpfungskette innerhalb Deutschlands ermöglicht und die Wettbewerbsfähigkeit des Wirtschaftsstandorts Deutschland gestärkt.

Ziele und Aufgaben des iPAT

• Herstellung von polymerbasierten Festkörperbatterien für die Untersuchung der Recyclingfähigkeit
• Entwicklung mechanischer Aufbereitungsprozessketten für die unterschiedlichen Festelektrolytklassen
• Stoffliche und energetische Charakterisierung der mechanischen und thermischen Prozesse
• Ökonomische und ökologische Bewertung der einzelnen Verfahrensschritte und Bewertung der gesamten Wertschöpfungskette

 
Projektpartner

Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST), Braunschweig (Projektkoordinator)
Institut für Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling (IME), RWTH Aachen
Institut für Energie- und Klimaforschung: Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren, Forschungszentrum Jülich
Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik (IFAD), TU Clausthal
Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF), TU Braunschweig