Forschung: Batterien von Elektroautos können regeneriert werden

Forscher der Cornell University haben eine Methode zur Wiederherstellung des Leistungsvermögens von Batterien für Elektrofahrzeuge entwickelt. Anstatt die Batterien zu zerstören und die Materialien zu extrahieren, kann die Kapazität teilweise wiederhergestellt werden.

Direkte Elektrodenregeneration (DEER)

Die Technik, genannt Direct Electrode-to-Electrode Regeneration (DEER), zielt auf ein häufiges Problem von Lithium-Ionen-Batterien ab: die Bildung einer sogenannten Solid Electrolyte Interphase (SEI)-Schicht an den Elektroden. Diese Schicht ist für den Betrieb der Batterie notwendig, kann aber mit zunehmenden Lade- und Entladezyklen zuwachsen und die Leistung beeinträchtigen.

Wie funktioniert DEER?

Bei der DEER-Methode werden gebrauchte Batteriezellen zerlegt und die Elektroden in eine elektrochemische Lösung mit 1,3-Dimethyl-2-Imidazolidinon (DMI) eingelegt. Dieser Prozess entfernt die SEI-Schicht, ohne die Elektroden zu beschädigen, wodurch sie für die Herstellung neuer Zellen wiederverwendet werden können.

Ergebnisse der Forschung

Die regenerierten Batterien konnten bis zu 95% ihrer ursprünglichen Kapazität wiedererlangen. Zudem zeigten die behandelten Zellen eine langsamere Kapazitätsverlust während der weiteren Nutzung. Die Degradation sank von 0,072% pro Zyklus bei alten Batterien auf 0,042% bei den DEER-behandelten Zellen, was über 800 Zyklen hinweg konstant blieb. Eine zweite Regeneration konnte sogar 90% der ursprünglichen Kapazität wiederherstellen.

Kostengünstiger als Recycling

Die Forscher schätzen, dass das Recycling mit DEER etwa 15,25 US-Dollar pro Kilogramm kosten würde, verglichen mit 26,31 US-Dollar bei herkömmlichen Recyclingverfahren.