Fokus auf Rückgewinnung und Reinigung von Graphit aus ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien
Umweltschonend mit dem HFfree™-Verfahren von EcoGraf (ASX: EGR; FSE: FMK) zurückgewonnenes Recycling-Graphit aus ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien funktioniert genauso gut wie frisches Anodengraphit. Zu diesem Schluss kommt eine vom deutschen Staat finanzierte Studie der beiden Helmholtz-Institute in Freiberg und Ulm, welche die elektrochemische Leistung des recycelten EcoGraf HFfree™-Graphits mit einer Reihe kommerzieller Batteriegraphitprodukte verglichen wurde. Die elektrochemische Leistung des aus ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien gewonnenen Graphits erreichte auch nach 1.000 Ladezyklen das Niveau von brandneuem kommerziellen Anodengraphit!
Erst vor wenigen Tagen hatten Ecograf und BASF ihre Zusammenarbeit beim Anodenrecycling bekannt gegeben. Die Vereinbarung schafft dafür, dass EcoGraf die Recycling-F&E von BASF in Europa mit seinen Anodenrecyclingkapazitäten unterstützt (siehe unseren Artikl vom 21. Februar 2024 mit dem Titel „Ecograf und BASF vereinbaren Zusammenarbeit beim Anodenrecycling“).
EcoGraf hat mit seinem umweltfreundlichen HFfree-Verfahren (HFfree = Flusssäure frei) zu dem Forschungsprogramm der Helmholtz-Institute beigetragen und die zurückgewonnenen Graphitpartikel auf Batteriequalität gereinigt. Die Studie konzentrierte sich auf die Rückgewinnung und Reinigung von Graphit aus ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien und umfasste eine Mischung aus NMC- und LCO-Batteriechemikalien. Durch Schaumflotation wurde der Graphit erfolgreich aus der schwarzen Masse zurückgewonnen, und das resultierende Konzentrat mit der EcoGraf HFfree™-Technologie gereinigt.
Struktur und Morphologie recycelten Graphits gegenüber kommerziellem Anodengraphit größtenteils unverändert
Dabei wurde festgestellt, dass die Struktur und Morphologie des recycelten Graphits im Vergleich zu reinem kommerziellen Anodengraphit im Wesentlichen unverändert ist, und trotz einiger kleiner Verunreinigungen aus dem Recyclingprozess bietet der recycelte Graphit eine bemerkenswerte reversible spezifische Kapazität von mehr als 350 mAh/g. Noch wichtiger ist, dass neu zusammengesetzte Kathodenzellen aus recyceltem Graphit und Li[Ni0,5Mn0,3Co0,2]O2 (NMC532) eine ausgezeichnete Zyklenstabilität mit einer Kapazitätserhaltung von 80% nach 1.000 Zyklen aufweisen, d. h. vergleichbar mit der Leistung von Referenz-Vollzellen aus reinem kommerziellen Graphit. Weitere Verfeinerungen der Elektrolytzusammensetzung führten zu einer bemerkenswerten Stabilität, die sich in einem vernachlässigbaren Kapazitätsverlust und einer gleichbleibenden Leistung während längerer Zyklustests zeigte. Die detaillierten Ergebnisse in dem veröffentlichten Papier zu lesen: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cey2.483
Trotz der positiven Ergebnisse arbeitet Ecograf aber an einer weiteren Optimierung der Prozesse. Eine der innovativen Strategien von EcoGraf besteht darin, recycelten Graphit mit hochwertigem Graphit aus Tansania für die Herstellung von Anoden zu mischen und so nachhaltige Batterielösungen voranzutreiben und eine hohe Leistung in Lithium-Ionen-Zellen zu gewährleisten.
Das Unternehmen plant in Kürze die Inbetriebnahme der weltweit ersten Anlage zur Produktqualifizierung von HF-freiem Batterieanodenmaterial (PQF) in Westaustralien, die den Vorteil hat, dass sie zusätzlich den EcoGraf HFfree™-Prozess für das Anodenrecycling nutzt. Die PQF wurde als Reaktion auf Anfragen von EV- und Batterieherstellern nach EcoGraf HFfree™-Produkten als Teil von Qualifizierungsprogrammen entwickelt, um die geplante Entwicklung von Batterieanodenmaterial-Reinigungsanlagen im kommerziellen Maßstab für die globalen Batteriemärkte zu unterstützen.
Fazit: EcoGraf arbeitet aktiv an der Entwicklung von Lösungen für das Recycling von Anodenabfällen und ausgelaugter schwarzer Masse aus Altbatterien und leistet damit einen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft und zur Abfallvermeidung in der Batterieindustrie. EcoGraf ist davon überzeugt, dass diese Recycling-Möglichkeit die Dynamik der Batterie-Lieferkette grundlegend verändern wird, was zu einer erheblichen Reduzierung der CO2-Emissionen und einer Senkung der Gesamtkosten der Batterieproduktion führen wird. Das Unternehmen ist damit in einer einzigartigen Position, um die Anforderungen der EU-Kommission für das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien zu erfüllen. Ecograf könnte zu einem Wegbereiter beim Übergang zu einer effizienten Kreislaufproduktion werden.
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EcoGraf baut ein vertikal integriertes Geschäft mit HF-freiem Batterieanodenmaterial auf, das den weltweiten Übergang zu sauberer Energie und Elektromobilität unterstützt. Bislang wurden über 30 Millionen US-Dollar investiert, um zwei hoch attraktive, entwicklungsfähige Graphitunternehmen zu schaffen.
Die erste neue, hochmoderne EcoGraf-Verarbeitungsanlage in Westaustralien wird sphärische Graphitprodukte für den Export nach Asien, Europa und Nordamerika herstellen und dabei eine überlegene, umweltverträgliche HF-freie Reinigungstechnologie einsetzen, um den Kunden nachhaltig produziertes Hochleistungs-Batterieanodenmaterial zu liefern. In der Folge wird die Produktionsbasis für Batteriegraphit um zusätzliche Verarbeitungsanlagen in Europa und Nordamerika erweitert, um den weltweiten Übergang zu sauberen, erneuerbaren Energien im kommenden Jahrzehnt und das rasche Wachstum bei Batteriematerialien zu unterstützen.
Ergänzend zu diesen Batteriegraphit-Aktivitäten entwickelt das Unternehmen auch das Geschäft mit natürlichem Flockengraphit von TanzGraphite mit der Erschließung des Epanko-Graphitprojekts, das zusätzliches Rohmaterial für die Batterieanodenmaterialanlagen liefern und den Kunden eine sichere ESG-Lieferkette von der Mine bis zum Markt bieten wird.
