Aus alten Handys werden neue Lithium-Akkus

Forscher der Universität Córdoba (UCO) und der National University of San Luis hauchen alten Lithium-Akkus gebrauchter Handys wieder neues Leben ein. Hierfür greifen sie auf das in den Batterien verbaute Graphit zurück, das in gebrauchtem Zustand Unreinheiten aufweist. Diese werden durch eine grundlegende Restrukturierung des Materials ausgemerzt, um eine bessere Akkuleistung und längere Lebensdauer für eine Wiederverwendung zu erzielen.

«Lithium-Ionen-Akkus werden auf der ganzen Welt eingesetzt und bleiben, obwohl sie in den letzten Jahren zunehmend Konkurrenz, etwa von Sodium oder Magnesium bekommen haben, aufgrund ihrer hohen Dichte und Kapazität nach wie vor unverzichtbar», so Alvaro Caballero, einer der UCO-Projektleiter. Dennoch sei dieses Material nicht unbegrenzt verfügbar. «Im Laufe des nächsten Jahrzehnts wird die Nachfrage aufgrund der wachsenden Verbreitung von Elektroautos ausserdem noch rapide ansteigen. Jedes dieses Fahrzeuge entspricht rund 7000 Handy-Akkus.»

Vor diesem Hintergrund bekomme das Recycling von Akku-Komponenten «höchste Priorität», wie Caballero betont: «Deshalb haben wir einen neuen Ansatz gesucht, um aus alten Handys neue Lithium-Batterien herzustellen.» Erste Tests seien bereits vielversprechend verlaufen. «Was die Batterieleistung angeht, können unsere wiederaufbereiteten Akkus durchaus mit kommerziellen Graphit-Produkten mithalten. Die Kapazität bleibt etwa auch nach 100 Ladezyklen noch stabil, was ungefähr einem Jahr Betriebsdauer entspricht», so der Forscher.

Beim von Caballero und seinen Kollegen entwickelten Verfahren wird das Graphit, das an den negativen Polen von Lithum-Batterien verbaut ist, zunächst aus alten Handys extrahiert und anschliessend einem umfassenden Wiederaufbereitungsprozess unterzogen. Dabei werden vor allem jene Unreinheiten, die durch den längeren Gebrauch der Akkus entstehen, im Zuge einer materiellen Umstrukturierung beseitigt. «Diese Neuorganisierung ermöglicht eine Reaktivierung und somit eine Wiederverwendung dieser Bauteile», sagt der UCO-Projektleiter.

Der angewandte Recycling-Ansatz hat zudem noch einen weiteren Vorteil: Das üblicherweise an den positiven Anschlussklemmen der Batterien verwendete Material Kobalt, das als giftig eingestuft wird und oft unter menschenunwürdigen Bedingungen in den «Blutminen» Afrikas abgebaut wird, kann durch andere Elemente wie Mangan oder Nickel ersetzt werden.