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Batterierecycling: 70 Prozent des Lithiums zurückgewonnen
Batterierecycling: 70 Prozent des Lithiums zurückgewonnen
Forschende des KIT entwickeln preisgünstiges und umweltverträgliches mechanochemisches Wiederverwertungsverfahren – Publikation in Nature Communications Chemistry
Lithium-Ionen-Batterien durchdringen unseren Alltag: Sie versorgen nicht nur Notebooks und Smartphones, Spielzeug, Fernsteuerungen und andere kleine Geräte kabellos mit Strom, sondern fungieren auch als wichtigster Energiespeicher für die rasch wachsende Elektromobilität. Der zunehmende Einsatz dieser Batterien verlangt ökonomisch und ökologisch nachhaltige Methoden zum Recycling. Heute werden aus Batterieabfällen vor allem Nickel und Kobalt, Kupfer und Aluminium sowie Stahl zurückgewonnen und wiederverwertet. Die Rückgewinnung von Lithium ist derzeit noch teuer und wenig ertragreich. Die verfügbaren, meist metallurgischen Verfahren verbrauchen viel Energie und/oder hinterlassen schädliche Nebenprodukte. Demgegenüber versprechen Ansätze der Mechanochemie, die mechanische Prozesse nutzen, um chemische Reaktionen herbeizuführen, eine höhere Ausbeute bei niedrigerem Aufwand sowie mehr Nachhaltigkeit.
Die vollständige Pressemeldung und den Link zur Originalpublikation finden Sie hier: https://www.kit.edu/kit/pi_2023_15-batterierecycling-70-prozent-des-lithiums-zuruckgewonnen.php
Bild: Je mehr Batterien zum Recycling anfallen, desto wichtiger werden nachhaltige Wiederverwertungsverfahren für die enthaltenen Wertstoffe. (@Amadeus Bramsiepe, KIT)
Industrietage der Batterie-Forschungscluster „Batterienutzungskonzepte“ und „Recycling & Grüne Batterie“
Die Batterieforschungscluster Recycling & Grüne Batterie (greenBatt) und Batterienutzungskonzepte (BattNutzung) laden im März und April 2023 zu ihren Industrietagen mit aktuellen Forschungsergebnissen und Highlights aus der Industrie zu Batterieanwendungen und Batterie-Recycling ein.
Schwerpunkte liegen zum Einen auf der Prädiktion, Systemgestaltung und Sicherheit von Batterien und auf der anderen Seite bei Themen der Prozesstechnik, deren ökonomisch/ökologischen Bewertung sowie Digitalisierung. Tauchen Sie ein in die Welt neuester Entwicklungen aus der Industrie und Forschung und tauschen sich im Anschluss persönlich mit den Kolleginnen und Kollegen aus.
Weitere Infromationen finden Sie hier: https://bit.ly/3mIBSGp
Zur Anmeldung geht es hier: https://www.greenbattnutzung.de/digitale_industrietage/
Festkörperbatterien – Kritische Bestandsaufnahme mit optimistischem Ausblick
Forschende des Batterie-Kompetenzclusters FestBatt veröffentlichen detaillierte Analyse zum Entwicklungsstand von Festkörperbatterien
Bessere Speichereigenschaften, längere Lebensdauer und erhöhte Sicherheit – das sind nur einige der Versprechen der Festkörperbatterie. An der Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Batterie mit einem festen Elektrolyten wird weltweit geforscht. Auch das Batterie-Kompetenzcluster FestBatt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung leistet hier unter Beteiligung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) Grundlagenforschung. Nun haben Forschende die Entwicklungsarbeit der vergangenen zehn Jahre unter die Lupe genommen. In Nature Energy benennen sie Herausforderungen und offene Fragen auf dem Weg zu einer wettbewerbsfähigen Festkörperbatterie.
„Es wird deutlich, dass das Konzept der Festkörperbatterie mittlerweile viele Varianten umfasst, deren Erfolg auch heute noch nicht sicher absehbar ist“, fasst Jürgen Janek, Leiter des gemeinsam von KIT und BASF betriebenen Battery and Electrochemistry Laboratory, Universitätsprofessor an der Justus-Liebig-Universität Gießen und einer der beiden Autoren der Studie zusammen. Trotz der umfangreichen Aktivitäten in Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen gebe es bislang noch keinen messbaren Fortschritt gegenüber der etablierten Lithium-Ionen-Zelltechnologie mit flüssigen Elektrolyten.
Die entscheidende Herausforderung sei weiterhin die Entwicklung fester Elektrolyte, die bei möglichst geringer Lithiumkonzentration gleichzeitig höhere Batterieleistungen und Sicherheit gewährleisten, so Janek. Außerdem werde ein Anodenmaterial höchster Kapazität benötigt, das ein geringeres Volumen und Gewicht der Batterie ermöglicht.
Von Nano- zu Advanced Materials: Zusammenfassung des Projekts InnoMat.Life
InnoMat.Life untersuchte ausgewählte innovative Materialien im Lebenszyklus und betrachtete Materialeigenschaften, Freisetzung und Exposition sowie potentielle Gefahren für Mensch und Umwelt. Im Fokus standen drei innovative Materialklassen: (Nano‐)Fasern; polydisperse Polymerpartikel für die additive Fertigung und Materialien mit komplexer Zusammensetzung und/ oder Morphologie. InnoMat.Life baute auf vorhandenem Wissen primär der Nanosicherheitsforschung auf und prüfte beispielsweise Anwendbarkeit/Übertragbarkeit von vorhandenen Untersuchungsmethoden. Um nicht jede Materialvariante vollumfänglich einzeln untersuchen zu müssen, widmete sich InnoMat.Life der Entwicklung von Kriterienkatalogen zur Beschreibung der Ähnlichkeit sowie der Etablierung von
Gruppierungsansätzen als übergeordnetem Projektziel. InnoMat.Life lieferte damit einen wichtigen Beitrag zur Risikobewertung der ausgewählten innovativen Materialien.
Zum LinkedIn Artikel: https://www.linkedin.com/pulse/from-nano-advanced-materials-summary-innomatlife-project-haase/?trackingId=bu600LcKQOyx2vMEbG9aew%3D%3D
Eine Zusammenfassung der Projektergebnisse ist jetzt über die InnoMat.Life-Homepage oder die DaNa-Wissensdatenbank verfügbar.
Save-the-Date: RESEARCH TO BUSINESS live – Nanopartikel in der Medizin
08. November, 14 – 16 Uhr, online
Synthetische Nanopartikel als Trägersystem bieten signifikante Chancen in der Medizin, indem sie als Vehikel für den Transport von Medikamenten durch biologische Barrieren dienen. Sowohl in der Diagnostik als auch in der Therapie eröffnen sie als zukunftsweisende Technologieplattformen neue Möglichkeiten zur gezielten und effizienten Behandlung insbesondere von Krebs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Neue Behandlungsmethoden auf der Basis von Nanopartikeln sind denkbar, aber ihre Risiken sind noch nicht vollständig bewertet. Wissenschaftliche Erkenntnisse des KIT tragen dazu bei, den Einfluss der Partikel auf den lebenden Organismus abzuschätzen.
Die digitale Veranstaltung bietet Expertenvorträge zu zwei Schwerpunktthemen mit anschließender Diskussion.
Nanopartikel für die Verabreichung von Medikamenten
Den Anfang machen die Arbeitsgruppen von Prof. Claus Feldmann (Karlsruher Institut für Technologie) und Prof. Frauke Alves (Universitätsklinikum Göttingen) mit dem Thema „Nanoparticles for drug delivery“. In einer Zusammenarbeit haben sie die Verabreichung von Glukokortikoiden gegen Entzündungen mit fluoreszierenden Hybrid-Nanopartikeln (patentiert) untersucht. Die auf Zirkonium basierende Technologie ist in Wasser synthetisierbar und hat eine sehr hohe Wirkstoffbeladung von 70-85% pro Nanopartikel.
Biokompatibilität von Nanomaterialien
Die Forscher Dr. Carsten Weiss und Sonja Mülhopt (beide Karlsruher Institut für Technologie) werden dann das Thema „Biokompatibilität von Nanomaterialien“ in der Medizin auf der Grundlage ihrer Forschung vorstellen. Obwohl die Vorteile von Nanopartikeln auf der Hand liegen, gibt es in der Gesellschaft die Sorge, dass die gleichen Eigenschaften, die eine Vielzahl von Anwendungen ermöglichen, auch negative Auswirkungen auf den menschlichen Körper haben könnten. Dieser Expertenvortrag gibt einen Einblick in die Forschung zur Wechselwirkung von synthetischen Nanopartikeln oder nanostrukturierten Oberflächen mit lebenden Systemen.
Registrierung:
Bitte melden Sie sich über das Online-Anmeldeformular bis zum 02. November 2022 an. Die Teilnahme an der Online-Veranstaltung ist kostenlos.
Plattform: online über wonder.me (browserbasiert, keine Software erforderlich)
Weitere Informationen finden Sie hier: https://www.irm.kit.edu/english/3382.php