Zurückgewinnung kritischer Materialien aus Batterien

Chinesische Erfinder als Finalisten für den Europäischen Erfinderpreis 2026 benannt

15.05.2026

Die Erfindung von Yu Haijun und Xie Yinghao ermöglicht die gezielte Rückgewinnung und Wiederverwendung kritischer Elemente in neue Batterien, wodurch die Umwelt geschützt und die Abhängigkeit vom Primärbergbau verringert wird.

European Patent Office

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Vor dem Hintergrund einer rasch steigenden globalen Nachfrage nach Elektrofahrzeugen und Energiespeichern ist die Suche nach nachhaltigen Quellen für kritische Batteriematerialien weltweit zu einer Priorität geworden. Einer neuen Studie des Europäischen Patentamts und der Internationalen Energieagentur über den Kreislauf von Batterien zufolge könnten 2030 schätzungsweise 1,2 Millionen Batterien aus Elektrofahrzeugen ihr Lebensende erreichen und weitere 14 Millionen im Jahr 2040. Vor diesem Hintergrund haben Yu Haijun und Xie Yinghao ein patentiertes Recyclingverfahren entwickelt, das das direkte Recycling von wiederverwendbarem Lithium-Nickel--Cobalt-Mangan-Oxid (NCM) aus Lithium-Ionen-Altbatterien ermöglicht. Für ihre Arbeit wurde das chinesische Team von einer unabhängigen Jury als Finalist in der Kategorie "Nicht-EPO-Staaten" des Europäischen Erfinderpreises 2026 ausgewählt.

Zurückgewinnung von Batteriematerialien im großindustriellen Maßstab

Herkömmliche Methoden zum Recycling von Altbatterien ermöglichen meist nur die Rückgewinnung eines geringen Materialwerts – oder sie beruhen auf mehreren, energieintensiven Verarbeitungsschritten. Diese Verfahren können mit einer ineffizienten Rückgewinnung und einem nur begrenzten Nutzen für den Umweltschutz verbunden sein. Zudem lassen sich die zurückgewonnenen Materialien nur schwer in den Herstellungsprozess neuer Batterien integrieren.

Um dieses Problem zu lösen, entwickelte das chinesische Team eine Methode, die als direktes Recycling bezeichnet wird. Statt die Batterien in einzelne Rohelemente zu zerlegen, wandelt das Verfahren die Altbatterien und Erzeugungsschrott direkt in ein regeneriertes Kathodenmaterial um, das ideal zur Herstellung neuer Batterien geeignet ist. Indem es die Funktionsstruktur der Materialien erhält, ermöglicht das Verfahren mit Rückgewinnungsraten von bis zu 99,6 % eine deutliche höhere Effizienz. Zudem benötigt es weniger Energie und erzeugt geringere Emissionen.

EPA gibt Finalisten für den Europäischen Erfinderpreis 2019 bekannt

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"Dank der extrem hohen Rückgewinnungsraten, überlegener Materialleistung und der außergewöhnlich niedrigen Verarbeitungskosten reduzieren wir unsere Abhängigkeit von Millionen Tonnen an neu abgebautem Nickel-, Cobalt- und Lithiumerz und leisten so einen wichtigen Beitrag zur Nachhaltigkeit", erklärt Yu Haijun.

Das Verfahren wurde zur Rückgewinnung von Nickel-Mangan-Cobalt-Material (NMC) aus Lithium-Ionen-Batterien entwickelt, die in der Elektrofahrzeugindustrie weitverbreitet sind. Im Verlauf mehrerer Iterationsschritte konnte das Team die Leistung, Sicherheit und Lebensdauer des zurückgewonnenen Materials verbessern, sodass diese die strengen Anforderungen der Automobilindustrie erfüllen.

Aufbau einer Kreislaufwirtschaft für Batterien

Die Erfindung entstand aus praktischen Erfahrungen in der Batterieherstellung und der Abfallwirtschaft. In den frühen 2000er Jahren beobachtete das Team die zunehmenden Hürden, die mit der Handhabung der Altbatterien einhergingen, und die wachsende Abhängigkeit Chinas von importieren Rohmaterialien. Diese Erkenntnisse führten zur Gründung von Brunp Recycling und langjährigen Forschungsbemühungen, deren Schwerpunkt auf der Entwicklung skalierbarer Recyclingtechnologien lag.

Yu Haijun leitete später die Konzeptentwicklung für die Rückwärtspositionierung von Produkten und direkte Recyclingverfahren. Dafür stellte er ein multidisziplinäres Team zusammen, um technische Engpässe bei der Batterieregenerierung zu bewältigen. Nach der Eingliederung von Brunp in das Ökosystem von CATL konnte die Technologie auf großindustriellen Maßstab skaliert werden und wurde in bedeutenden Supply Chains der globalen Elektrofahrzeugbranche implementiert.

Das Recyclingverfahren unterstützt eine stärkere Batterie-Kreislaufwirtschaft. Im Einklang mit der Roadmap der Europäischen Kommission, die mit der Batterieverordnung verknüpft ist, steigt das Materialrückgewinnungsziel für Cobalt, Kupfer, Blei und Nickel von 90 % im Jahr 2027 auf 95 % im Jahr 2031, während das Ziel für Lithium im gleichen Zeitraum von 50 % auf 80 % steigt. Ein effizienteres Recycling ermöglicht die längere Wiederverwendung von kritischen Materialien und senkt den Bedarf an neu abgebauten Rohstoffen, was angesichts dieser Ziele von großer Bedeutung sein wird.

"Wir freuen uns, dass China und Europa auf dem Gebiet der neuen Energien zusammenarbeiten. Ich denke, dass das Recycling von Altbatterien in der nahen Zukunft ein großes Thema werden wird, über das sowohl die Branche der neuen Energien in Europa als auch die Gesellschaft als Ganzes nachdenken müssen", erklärt Yu Haijun.

Das Team aus Yu Haijun und Xie Yinghao ist einer von drei Finalist(inn)en in der Kategorie "Nicht-EPO-Staaten" beim Europäischen Erfinderpreis 2026. Die weiteren Finalist(inn)en in dieser Kategorie sind der chilenische Agraringenieur Aníbal Montalva Rodríguez und Architekt Miguel Ángel Fernández Donoso mit einem Biofilter zur Luftverbesserung sowie die US-amerikanische Erfinderin Emily Morris und der deutsche Professor Thorsten Stoesser für ein modulares Wasserkraftsystem. Das Europäische Patentamt wird die Gewinnerinnen und Gewinner am 2. Juli 2026 im Rahmen einer aus Berlin per Livestream übertragenen Preisverleihung bekannt geben. Zusätzlich zu den vier Award-Kategorien wird es einen Publikumspreis geben, der durch eine kombinierte Abstimmung der Öffentlichkeit und der unabhängigen Jury vergeben wird. Die öffentliche Abstimmung startet am 12. Mai 2026 und wird bis zur Preisverleihung am 2. Juli 2026 laufen.

https://www.chemie.de/news/1188692/zurueckgewinnung-kritischer-materialien-aus-batterien.html