Forschungsprojekt LiCORNE

Die steigende Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien erfordert die Erschließung (neuer) europäischer Lithium-Quellen. Das Fraunhofer ICT untersucht im Rahmen des von der Europäischen Union geförderten Forschungsprojekts LiCORNE gemeinsam mit 15 europäischen Partnern die Gewinnung von Lithiumedukten für die Batterieherstellung.

Das Projekt verfolgt das Ziel, die Kapazitäten zur Aufbereitung und Raffinierung von batteriegeeigneten Chemikalien aus in Europa verfügbaren Ressourcen zu erhöhen. Dazu zählen Erze, geothermische Solen, Rückstände (Tailings) sowie nicht spezifikationskonforme Kathodenmaterialien aus Batterien (Abfallströme).

LiCORNE wird 14 verschiedene, innovative Technologien untersuchen, die sorgfältig nach Kriterien wie Nachhaltigkeit, industrieller Skalierbarkeit und niedrigen Betriebskosten vorausgewählt wurden. Auf Basis der erzielten Ergebnisse werden die vielversprechendsten Technologien weiter skaliert und bis auf TRL 5 hochgeführt.

Die Gruppe »Batterien« am Fraunhofer ICT bringt ihre Expertise im Bereich der Gewinnung und Synthese von Batteriematerialien und Analytik in das Projekt ein. im Projekt erfolgt eine enge Zusammenarbeit mit den Partnern KIT und EnBW zur Li-Gewinnung aus geothermischen Solen des Rheingrabens.

Ziele des Projekts LiCORNE

• Verbesserte Aufbereitungstechnologien, um die Li-Konzentration in Pegmatiterzen zu erhöhen
• Optimierte physikalisch-chemische Umwandlung von Li-Pegmatit-Konzentraten zur Vereinfachung der Li-Gewinnung
• Effiziente Extraktion von Lithium aus Pegmatitkonzentraten sowie von Li, Co und Ni aus Kathodenabfällen
• Abtrennung und Reinigung aus Laugungslösungen und Solen, mit einer angestrebten Li-Selektivität von 94–99 %
• Rückgewinnung von Lithium als batterietaugliche Chemikalien (Li₂CO₃ oder LiOH·H₂O) (Mindestreinheit: 99 %)

Aufgaben des Fraunhofer ICT

• Aufkonzentrierung des Li⁺-Gehalts in wässrigen Lösungen mittels verschiedener Methoden (z.B. Free-Flow-Electrophoresis, Ionenaustausch, Umkehrosmose, Elektrodialyse, etc.)
• Aufbau einer Elektroldialysezelle und Auswahl geeigneter Membranen
• Untersuchung der Einflüsse von pH, Verunreinigungen, Standzeiten, etc.
• Entwicklung einer günstigen & einfach aufskalierbaren Methode zur Gewinnung von Li₂CO₃
• Herstellung von LiOH und/oder Li₂CO₃ aus geothermischen Solen