Analytische Charakterisierung der Kathodenmaterialien von Lithium-Ionen-Batterien aus Elektro- und Hybridfahrzeugen

Seit einigen Monaten wird am Institut für Nachhaltige Abfallwirtschaft und Entsorgungstechnik (IAE) intensiv an der Entwicklung von zuverlässigen analytischen Methoden zur vollständigen Charakterisierung der Kathoden- und Anodenmaterialien von Lithium-Ionen-Batterien aus Elektro- und Hybridfahrzeugen geforscht. In der ersten Phase des Projektes liegt der Schwerpunkt bei den Kathodenmaterialien - im Besonderen bei Lithium-Cobalt-Nickel-Mangan- Oxiden.

Durch die zunehmende Verbreitung von Lithium-Ionen-Batterien (LIB) in der Elektro- und Hybridfahrzeugindustrie, verbunden mit eingeschränkter Verfügbarkeit einiger wesentlicher Rohstoffe (z.B. Cobalt, Nickel, Lithium), gewinnen auch Recycling- und Aufbereitungsprozesse der Batterien große Bedeutung. Wesentliche Voraussetzung für die Entwicklung neuer Recyclingverfahren sind zuverlässige analytische Methoden zur Charakterisierung der Ausgangsmaterialien sowie Laugungsrückstände und -lösungen. Erst die aus den Analysen gewonnenen Informationen ermöglichen die Erstellung von Massenbilanzen und erlauben Aussagen über Recyclingquoten bzw. eventuell vorhandene Störfaktoren, welche den Recyclingprozess negativ beeinflussen könnten.
Klassifizierung der Kathodenmaterialien
Als Kathodenmaterialien in Lithium-Ionen-Batterien kommen neben Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) auch Lithiummischoxide zum Einsatz. Bei letzteren sind Lithium-Cobalt-Nickel-Mangan-Oxide unterschiedlichster stöchiometrischer Zusammensetzung (z.B. LiCo0.3Ni0.3Mn0.3O2 und LiNi0.5Mn0.5O2) ebenso zu finden wie Lithium-Cobalt-Oxid (LiCoO2), Lithium- Nickel-Oxid (LiNiO2) oder Lithium-Nickel-Cobalt-Oxide (LiCoyNi1-yO2). In der Literatur wurden auch bereits Lithium-Mischsysteme, welche Mg2+, Al3+ oder Ti4+ enthalten, und Lithium-Mangan-Spinelle (z.B. LiMn2O4) vorgestellt.



Copyright: © DGAW - Deutsche Gesellschaft für Abfallwirtschaft e.V.
Quelle: 2. Wissenschaftskongress März 2012 - Rostock (März 2012)
Seiten: 3
Preis: € 1,50
Autor: Dipl.-Ing. Dr.mont. Alexia Tischberger-Aldrian
J. Prasser
 
 Diesen Fachartikel kaufen...
(nach Kauf erscheint Ihr Warenkorb oben links)
 Artikel weiterempfehlen
 Artikel nach Login kommentieren



Diese Fachartikel könnten Sie auch interessieren:

Das Bundesverfassungsgericht und der Investitionsschutz
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (3/2023)
In its decision of 30 June 2020, the Federal Constitutional Court granted protection of legitimate expectations for frustrated investments in the approval procedure for the erection of wind turbines in the exclusive economic zone, but only with consideration of the affected parties and not on the basis of fundamental rights under Article 14 (1) of the Basic Law or Article 12 (1) of the Basic Law, but rather under Article 2 (1) of the Basic Law in conjunction with Article 20 (3) of the Basic Law. Article 20 (3) GG on the basis of the standards of retroactivity under the rule of law. In contrast to the overwhelming acceptance of the decision in the literature, the article criticises the rejection of the use of the fundamental right to property, but also the derivation of the said duty of consideration.

Batterien aus der E-Mobilität in Second-Life-Anwendungen
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
In der Abfallhierarchie Die gängigen Konzepte, bei denen preisgünstige Batterien technisch, aber auch wirt-schaftlich sinnvoll eigesetzt werden können. Diese Anwendungen konzentrieren sich alle primär auf den Bereich stationärer Speicher. Die genaueste, jedoch zeitlich aufwendigste Methode, ist ein Zyklentest. Hierbei wird die Batterie vollständig entladen und anschließen mit einer geringen Ladeleistung wieder vollständig geladen. Dabei wird der eingebrachte Strom gemessen.

Möglichkeiten der Bioenergieforschung im neuen Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2016)
Es wird ein Überblick gegeben über den Aufbau und die Schwerpunkte im aktuellen Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe (FPNR) des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), welches durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) als Projektträger betreut wird. Dabei werden die Fördermöglichkeiten des genannten Förderprogramms und die Kriterien für FuE-Maßnahmen im Bereich Bioenergie vorgestellt.

Bioenergie - stoffliche Nutzungskonzepte
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2015)
Bereits heute leistet die Biomasse einen erheblichen Anteil an der Erfüllung der ambitionierten politischen Ziele hinsichtlich des Klimaschutzes, des Ausbaus der erneuerbaren Energien und der Umstellung der Wirtschaft auf eine Bioökonomie und ist folglich ein wichtiger Bestandteil der Energie- und Rohstoffwende. Ein Verzicht auf die Nutzung der Biomasse oder eine Beschränkung auf Rest- und Abfallstoffe hätte eine verstärkte Nutzung fossiler Ressourcen mit bekannten negativen Umweltauswirkungen zur Folge. Nachwachsende Rohstoffe haben das Potenzial, noch mehr als bislang zur Energie- und Rohstoffversorgung Deutschlands beizutragen, für Arbeitsplätze im strukturschwachen ländlichen Raum zu sorgen und die Importabhängigkeit Deutschlands zu verringern. Die dafür notwendigen Investitionen der Wirtschaft setzen allerdings unbedingt verlässliche Rahmenbedingungen voraus. Es ist darüber hinaus abzusehen, dass Nachhaltigkeitsaspekte, Effizienzsteigerungen sowie die Akzeptanz der Gesellschaft bezüglich der Nutzung nachwachsender Rohstoffe als Einflussgrößen an Bedeutung gewinnen werden. Hier wird das neue Förderprogramm 'Nachwachsende Rohstoffe' des BMEL einen deutlichen Beitrag leisten.

Biomasseheizkraftwerk Auckenthaler STERZINGSüdtirol
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2015)
Das innovative Biomasseprojekt STERZING-Südtirol besteht im Wesentlichen aus einer Biomassevergasungsanlage zur thermochemischen Konversion von naturbelassenen Holzhackschnitzeln, einer technischen Hackschnitzeltrocknung und einem speziell an die Holzgasverbrennung angepassten Industriemotor. Die anfallende Restkohle aus der Vergasung wird derzeit noch zu 100 % entsorgt, an einer stofflichen Verwertung wird aber gearbeitet. Diese Biomasse- Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlage speist den gesamten erzeugten Ökostrom in das örtliche Stromnetz ein. Die Ökowärme wird anteilig in das bestehende örtliche Fernwärmenetz der Stadt Sterzing eingespeist. Ein weiterer Teil der nutzbaren BHKW Abwärme dient zur Trocknung des Brennstoffes sowie zur Beheizung und zur Warmwasserversorgung des Anlagenstandortes.

Login

Literaturtip:
 
zu www.energiefachbuchhandel.de