Empa-Projekt 21.07.2020, 14:51 Uhr

Mehr Sicherheit beim Recycling von Lithium-Ionen-Akkus

Lithium-Ionen-Akkus enthalten fluorreiche Salze, die an feuchter Luft zu giftigem, stark ätzendem Fluorwasserstoff zerfallen. Dies erschwert und verteuert das Recycling. An der Empa startet nun ein Forschungsprojekt, um das Problem zu lösen.
Stichflamme bei der Explosion eines Lithium-Ionen-Akkus (Typ 18650). Lithium-Ionen-Akkus auf Wasserbasis wären ungefährlicher in der Handhabung und zugleich leichter zu rezyklieren.
(Quelle: Empa )
Die Menge an Batterien, die uns umgibt, werde rasch zunehmen, stellt die Empa in einer Mitteilung fest. Die Global Battery Alliance des World Economic Forum WEF rechne mit einer Verzehnfachung der Antriebs- und Speicherbatterien innerhalb der nächsten zehn Jahre. Dabei würden Lithium-Ionen-Akkus den grössten Anteil ausmachen.

Segen und Fluch

Aufgrund der enormen Menge an Batterien, die in den kommenden Jahren gefertigt und rezykliert werden müssen, gerät, wie die Forscher mitteilen, Fluor in den Fokus. Dieses chemische Element stecke in kleinen Mengen in allen Lithium-Ionen-Akkus.
Die Elektrolytflüssigkeit eines solchen Akkus enthält die Fluor-Verbindung Hexafluorophosphat Anionen PF6-, die für die Langzeitstabilität der Batterie sorgt und hohe Zellspannungen ermöglicht. Der Nachteil ist, dass PF6- in Kontakt mit Wasser oder an feuchter Luft zu giftigem, stark ätzendem Fluorwasserstoff HF zerfällt.
Während die Batterie in Betrieb ist, muss sie also in einer vollkommen dichten, luftundurchlässigen Hülle stecken, sonst emittiert sie giftige Fluor-Verbindungen. Spätestens beim Recycling wird jedoch die luftdichte Hülle aufgeschlitzt. Der nun entstehende Fluorwasserstoff macht das Reycling kompliziert und teuer.


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