來(lái)自工業(yè)界和科學(xué)界的合作伙伴希望共同證明，牽引電池中最有價(jià)值的部件可以通過(guò)回收利用多次回收和連續重復使用。HVBatCycle研究聯(lián)盟的目標是使陰極金屬、電解質(zhì)和石墨永久保持在一個(gè)封閉的材料循環(huán)(閉環(huán))中。

在大眾汽車(chē)集團的領(lǐng)導下，TANIOBISGmbH、J.SchmalzGmbH和ViscomAG與亞琛工業(yè)大學(xué)、布倫瑞克工業(yè)大學(xué)和弗勞恩霍夫表面工程與薄膜研究所(IST)的研究人員合作了三年時(shí)間來(lái)研發(fā)必要的過(guò)程。該項目由聯(lián)邦經(jīng)濟事務(wù)和氣候行動(dòng)部資助。

封閉的原料循環(huán)和多次循環(huán)利用

為了減少使用來(lái)自礦山或鹽灘等主要來(lái)源的材料，重要的原材料不僅要回收一次，而且要多次回收。為此，由回收材料制成的電池單元被再次回收，從而也證明即使多次回收運行也不會(huì )影響材料質(zhì)量。關(guān)閉循環(huán)需要復雜的跨學(xué)科過(guò)程。為了實(shí)現高效、生態(tài)和經(jīng)濟的回收，所有過(guò)程必須相互協(xié)調，以便在最高安全要求下生產(chǎn)分類(lèi)和高質(zhì)量的二次材料。這尤其是關(guān)于可擴展性和經(jīng)濟效率。

去中心化實(shí)現獨立，利用二次材料獲得優(yōu)勢

該聯(lián)合體項目專(zhuān)注于機械-濕法冶金回收路線(xiàn)，其特點(diǎn)是能源需求低，并且在歐洲可以相對簡(jiǎn)單地分散分配某些回收過(guò)程。這有利于當地的循環(huán)經(jīng)濟并確保具有重要戰略意義的原材料，從而顯著(zhù)降低歐洲對世界其他地區的依賴(lài)。HVBatCycle項目旨在確定高效的流程和創(chuàng )新的解決方案，以確保建立具有高經(jīng)濟效益的端到端價(jià)值鏈，同時(shí)最大限度地提高回收利用和能源效率并最大限度地減少對環(huán)境的影響。

拆卸過(guò)程的自動(dòng)化和電極材料的回收

具體的創(chuàng )新開(kāi)發(fā)方法在于以需求為導向——即經(jīng)濟優(yōu)化的——放電和很大程度上自動(dòng)拆卸下降的電池系統，直至電池或電極水平。這還包括活性材料和載體箔的幾乎無(wú)損耗分離以及石墨和高揮發(fā)性電解質(zhì)成分的回收。

在隨后使用水和化學(xué)溶劑對由石墨和電池金屬組成的“黑色物質(zhì)”進(jìn)行濕法冶金處理時(shí)，重點(diǎn)是早期和選擇性地提取可溶形式的鋰，以及浸出、沉淀和精煉所含的鋰。金屬作為混合氫氧化物濃縮物。在這里，結合陰極活性材料的新材料合成，將研究金屬化合物的分離是否真的需要生產(chǎn)新的、完全高性能的陰極材料。

電解質(zhì)和石墨加工的研究工作旨在通過(guò)開(kāi)發(fā)合適的工藝來(lái)表明，重要的電解質(zhì)成分和石墨也可以被有效地加工并再次用于電池生產(chǎn)中的電池質(zhì)量。所有工藝步驟都伴隨著(zhù)生態(tài)和經(jīng)濟生命周期分析。

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