Batteriematerialien
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Forschen und Firmen entwickelt innovative Batteriematerialien und Technologien für aktuelle und zukünftige Generationen von Lithium-Ionen-Batterien sowie für zukünftige andere Batteriesysteme wie wiederaufladbare Lithiummetall-Batterien für neue Anwendungen. Das Ziel ist, durch von Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten Lithium-Ionen-Batterien, leistungsfähiger, zuverlässiger und kostengünstiger zu machen.
Batteriematerialien ergänzen in der Chemieindustrie schon besehende Produktportfolio für die Automobilindustrie, und umfassen fortschrittliche Katalysatoren für Verbrennungsmotoren, Elektrolyte, Klebstoffe, Leichtbaukunststoffe, Isolationssysteme, Beschichtungen, Dichtungsmaterialien, Wärmeleitmaterialien und andere Produktinnovationen, die dazu beitragen, die Bedürfnisse der Kunden in der Autoindustrie zu erfüllen.
Die Batteriezelle: Kathode, Anode, Elektrolyte, Separator, Stommleiterfolien
Batteriematerialien verbessern verschiedenen Produktkategorien in für die Elektromobilität in der Automobilindustrie:
Die Welt setzt auf Elektrofahrzeuge, um den Klimawandel einzudämmen.
Es wird erwartet, dass in einem vom Batteriematerial Lithium-Nickel-Kobalt-Manganoxid dominierten Batterieszenario die Nachfrage von 2020 bis 2050 (innerhalb von 30 Jahren) schätzungsweise um die Faktoren:
18-20 für Lithium,
17-19 für Kobalt,
28-31 für Nickel und
15-20 für die meisten anderen Materialien ansteigen wird, was eine drastische Ausweitung der Lithium-Versorgungsketten-, Kobalt-Versorgungsketten und Nickel-Versorgungskette und wahrscheinlich zusätzliche Ressourcenentdeckungen erfordert.
Die Unsicherheiten sind jedoch gross. Schlüsselfaktoren sind die Entwicklung der Elektrofahrzeugflotte und der Bedarf an Batteriekapazität pro Fahrzeug.
Würden andere Batteriechemie in grossem Massstab eingesetzt, z.B. Lithium-Eisen-Phosphat (LFP)- oder neuartige Lithium-Schwefel- oder Lithium-Luft-Batterien, wäre die Nachfrage nach Kobalt und Nickel wesentlich geringer. Einige Automobilhersteller setzen daher vermehrt auf LFP als Kathodenmaterial.
Das Recycling in geschlossenen Kreisläufen spielt eine untergeordnete, aber zunehmend wichtige Rolle bei der Verringerung des Primärmaterialbedarfs bis 2050, doch sind Fortschritte beim Recycling erforderlich, um batteriegerechte Materialien aus Altbatterien wirtschaftlich zurückzugewinnen.
Die Zweitverwendung von Batterien für Elektrofahrzeuge verzögert das Recyclingpotenzial weiter
Wiederaufladbare Batterien, die in Elektrofahrzeugen verwendet werden, basieren auf Lithium-Ionen-Technologie. In ihrer derzeitigen Form stellt die Industrie für moderne Batterien in der Regel keine Batterien aus recyceltem Material her. Pyrometallurgie und Hydrometallurgie bilden die Grundlage der heutigen Technologie für die Stilllegung von Altbatterien und die Rückgewinnung von Materialien; bei diesen Verfahren werden fortschrittliche Materialien im Wesentlichen verbrannt, geschmolzen oder aufgelöst, um Metalle für hochfeste Legierungen Segmente zu gewinnen.
Die Diversifizierung des Batteriechemiemarktes kann den zurückgewinnbaren Wert der Metalle in den heute verwendeten Recyclingverfahren verschlechtern. Es gibt sanft- oder grün-chemische Verfahren, die die Rückgewinnung von fortschrittlichen Materialien ermöglichen, die für die Herstellung von Batteriematerialien nützlich sind. Die Festlegung von Spezifikationen für recycelte Materialien ist eine Möglichkeit, die Verwendung von recycelten Materialien auf dem Markt für moderne Batterien zu verbessern.
Es kann nicht sein, dass wir im 2023 eine Einweg-Material-Gesellschaft als Vision haben!
Schlussendlich wird Recycling nur eine Chance haben, wenn die Wiedergewinnungs-Prozesse günstiger sind als neues Batteriematerial.
Alternativ könnten international abgestimmte Regularien auch gewisse Materialketten beeinflussen. Das Unternehmen Swiss Battery verfolgt seit Langem eine neuartige Strategie im Einsatz von erneuerbaren und wiederverwertbaren Batteriematerialien.
Elektromobilität ist eine der Schlüssellösungen, um den weltweiten Wunsch nach individueller Mobilität und die Notwendigkeit, lokale Emissionen deutlich zu reduzieren, zu vereinen, insbesondere in Kombination mit erneuerbaren Energien. Als weltweit führender Anbieter von Batteriematerialien für Lithium-Ionen-Batterien wollen wir einen Beitrag zu einer nachhaltigen Wertschöpfungskette für Batteriematerialien leisten und Elektromobilität für jedermann zu einer praktischen Realität machen.
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Die Industrie und Forschung tragen dazu bei, indem weltweit versucht wird, Kreislaufprozesse für die Automobilindustrie zu entwickeln, indem Kreislauflösungen für alle Batteriematerialien gefunden werden.
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