Skip to main content

Entfernung von Kohlenstoffbeschichtungen mit H20 bzw. CO2


Kurzfassung

Das Anwendungsgebiet dieser Technologie ist die Energiespeichertechnik. Ein zentrales Interesse der heutigen modernen Gesellschaft ist die allgegenwärtige und mühelose Verfügbarkeit elektrischer Energie, z. B. für Mobiltelefone oder Laptops. Auch der kraftstofffreie Transport von Personen und Gütern soll mithilfe von Elektroautos möglich werden. Die hierfür erforderliche elektrische Energie wird von leichten, kompakten Energieumwandlern, welche die in ihnen gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umwandeln können (Batterien) bereitgestellt.

Besonders vielversprechend erscheint derzeit die Technologie der Lithiumionenbatterien. Häufig kommt hierbei Kohlenstoff oder kohlenstoffhaltige Komposite als Aktivmate-rial zum Einsatz.


Hintergrund

Zur Verbesserung der Leitfähigkeit werden viele Aktivmaterialien mit einer elektrisch leitfähigen Kohlenstoffschicht versehen. Des Weiteren findet elementarer Kohlenstoff als Anodenmaterial Verwendung, und ist somit in fast allen Lithiumionenbatterien enthalten. Beim Recycling von Batterien ist es erforderlich, die einzelnen Bestandteile voneinander zu trennen, um diese für eine erneute Anwendung nutzbar zu machen. Problematisch ist bislang insbesondere die Abtrennung des Kohlenstoffes, insbesondere da viele der eingesetzten Aktivmaterialien oxidationsempfindlich sind.


Bilder & Videos


Problemstellung

Beim Recycling von Batterien ist besonders die Abtrennung des Kohlenstoffes problematisch, da viele der eingesetzten Aktivmaterialien oxidationsempfindlich sind.


Lösung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Entfernung von Kohlenstoffbeschichtungen mit H2O bzw. CO2 erlaubt es nachträglich, Einfluss auf die Schichtdicke der leitfähigen Kohlenstoffbeschichtung eines bereits synthetisierten Aktivmaterials zu nehmen und diese gezielt zu verringern. Des Weiteren ermöglicht es, die nicht oxidative vollständige Entfernung von Kohlenstoffanteilen ohne die Oxidationsstufe der in den Aktivmaterialien enthaltenen Metallionen zu verändern. Auf diese Weise ist eine besonders schonende Aufarbeitung und Rückgewinnung des Aktivmaterials möglich.

Die optisch verfolgbare schrittweise Reduktion des Kohlenstoffmantels eines Lithiumeisenphosphat/Kohlenstoff-Komposites ist in Abbildung 1 dargestellt.


Vorteile

  • Schonende, nicht oxidative Reduktion/Entfernung von Kohlenstoffbeschichtungen
  • Aufreinigung oxidationsempfindlicher Materialien
  • Recycling von Lithiumionenbatterien

Anwendungsbereiche

Die Anwendungsgebiete sind die Automobilindustrie und spezialisierte Recyclingfirmen, die mit zunehmendem Rückfluss an verbrauchten Batterien Interesse an der Rückgewinnung von Aktivmaterialien (z. B. lithiumhaltiges Kathodenmaterial) haben werden.


Service

Lizenz zur gewerblichen Nutzung


EZN Erfinderzentrum Norddeutschland GmbH

Dipl.-Ing. Susanne Deutsch
+49 (0) 511 850 308-
s.deutsch@ezn.de
www.ezn.de
Adresse
Theaterstraße 2
30159 Hannover



Entwicklungsstand

Demonstrationsexemplar


Patentsituation

  • DE 10 2010 019 859 B4 erteilt

Stichworte

Aktivmateria, Aufreinigung, Batterien, Beschichtungen, CO2, Elektrik, Energie, Energietechnik, H2O, Kohlenstoff, Komposite, Leitfähigkeit, LiFePO4, Lithiumeisenphosphat, Lithiumionenbatterie, Materialien, Metallionen, oxidativ, Recycling, Reduktion, Rückgewinnung, Schichtdicke, Trennung

Angebot Anbieter-Website


Kontakt | Geschäftsstelle

TechnologieAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr