Elektroautos: Chinesisches Team schafft es, 99,99% der Lithium-Ionen-Batterien zu recyceln

Eine bahnbrechende Innovation im Batterierecycling wurde kürzlich von chinesischen Forschern vorgestellt. Die Wissenschaftler haben ein Verfahren entwickelt, das sage und schreibe 99,99% des Lithiums aus gebrauchten Lithium-Ionen-Batterien zurückgewinnen kann. Diese Entdeckung könnte einen Wendepunkt für die Kreislaufwirtschaft im Bereich der Elektromobilität darstellen und kommt zu einem Zeitpunkt, an dem der Bedarf an effektiven Recyclinglösungen dringender ist denn je.

Revolutionärer durchbruch im lithium-recycling

Das neu entwickelte Verfahren wurde von einem Forschungsteam aus drei renommierten chinesischen Institutionen präsentiert: der Zentralen Süduniversität in Changsha, der Normalen Universität Guizhou und dem Nationalen Forschungszentrum für fortschrittliche Energiespeichermaterialien. Die Wissenschaftler stellten ihre bahnbrechenden Ergebnisse am 24. März 2025 vor und läuteten damit möglicherweise eine neue Ära im Batterierecycling ein.

Der innovative Ansatz beruht auf einem überraschend einfachen Prinzip: Die Forscher haben einen natürlichen Aminosäurestoff zweckentfremdet, um ihn als hocheffizienten Extraktor für wertvolle Metalle einzusetzen. Das Verfahren beginnt mit einer mikroskopischen Zersetzung der Kathodenmaterialien aus Altbatterien durch Mikrobatterien. Anschließend wird Glycin – eine Aminosäure, die natürlicherweise im menschlichen Körper vorkommt – in einer wässrigen Lösung aufgelöst.

Diese Lösung fungiert als neutrales Laugungsbad, das durch einen Chelatisierungsmechanismus selektiv Metallionen isolieren kann. Vereinfacht ausgedrückt: Die Moleküle wirken wie präzise Magnete, die gezielt jene Materialien anziehen, die pro Tonne tausende Euro wert sind. Die Ergebnisse sind beeindruckend: In nur 15 Minuten werden 99,99% des Lithiums, 96,8% des Nickels, 92,35% des Kobalts und 90,59% des Mangans zurückgewonnen.

Ein besonderer Vorteil dieser Methode ist, dass die Metalle in äußerst reiner Form gewonnen werden und direkt weiterverwendet werden können, ohne aufwendige Reinigungsprozesse durchlaufen zu müssen. Dies stellt einen signifikanten Fortschritt gegenüber herkömmlichen Recyclingmethoden dar, die oft energieintensiv und weniger effizient sind.

Potenzial und grenzen der neuen recyclingtechnologie

Obwohl die neue Methode vielversprechend ist, steht sie noch am Anfang ihrer Entwicklung. Bisher wurde das Verfahren ausschließlich unter Laborbedingungen getestet und muss noch den Sprung in die industrielle Anwendung schaffen. Für eine großtechnische Umsetzung müsste die gesamte logistische Kette angepasst werden: von der sicheren Sammlung gebrauchter Batterien bis hin zum Aufbau massiver Behandlungsanlagen, die dennoch die außergewöhnliche Rückgewinnungsreinheit beibehalten.

Eine am 31. Januar 2025 in Nature Communications veröffentlichte Studie der Stanford University weist zudem darauf hin, dass die Umweltvorteile des Recyclings stark vom energetischen Kontext abhängen. Die Forscher betonen: „Eine Recyclinganlage in einer Region, in der Strom hauptsächlich aus Kohle gewonnen wird, hätte einen deutlich geringeren Klimavorteil.“ Dieser Aspekt verdeutlicht, dass die Nachhaltigkeit des Verfahrens eng mit der Energiequelle verknüpft ist, die für den Recyclingprozess genutzt wird.

Trotz dieser Einschränkungen ist das Verfahren ökologischer und erweist sich als wirtschaftlicher und energieeffizienter als herkömmliche Methoden. Die chinesischen Forscher haben damit einen wichtigen Schritt in Richtung nachhaltigerer Batterietechnologie gemacht, auch wenn der Weg zur vollständigen industriellen Implementierung noch weit ist.

Die größere perspektive: recycling als teil der lösung

Diese Entdeckung wird zweifellos den Lebenszyklus von Batterien verändern, aber sie wird nicht den Bedarf an Bergbau eliminieren. Selbst bei einer Rückgewinnungsrate von 99,99% kann das Recycling allein die rasant steigende Nachfrage nach Batterien nicht decken. Der Boom der Elektromobilität, Smartphones, E-Bikes, Drohnen und häuslichen Energiespeichersystemen treibt den Bedarf kontinuierlich in die Höhe.

So fortschrittlich das neue Verfahren auch sein mag, es ersetzt nicht die Notwendigkeit einer systemischen Betrachtung. Eine recycelte Batterie bleibt eine Batterie, und für jedes eingesparte Gramm Lithium werden immer noch Dutzende Kilogramm aus Minen in Australien, Chile oder der Demokratischen Republik Kongo gewonnen.

Die chinesische Innovation stellt dennoch einen bedeutenden Fortschritt dar. In einer Zeit, in der das Recycling von Batterien nicht mehr nur eine tugendhafte Geste, sondern eine lebenswichtige Notwendigkeit zum Schutz unseres technologischen Ökosystems ist, könnte diese Methode einen wichtigen Beitrag zur Ressourcenschonung leisten.

Die Herausforderung besteht nun darin, dieses Laborverfahren in den industriellen Maßstab zu übertragen und es in eine umfassendere Strategie für nachhaltige Mobilität einzubetten. Nur so können wir sicherstellen, dass die Elektrifizierung unseres Verkehrssystems tatsächlich zu einer umweltfreundlicheren Zukunft führt, anstatt lediglich eine Form der Umweltbelastung durch eine andere zu ersetzen.