Überblick über die Lithiumproduktion und -rückgewinnung aus Mineralien, Salzlösungen und Lithium-Ionen-Batterien

Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) werden häufig in tragbaren elektrischen Geräten, Elektrofahrzeugen (EVs) und hybriden Elektrofahrzeugen (HEVs) eingesetzt, was auf eine potenziell steigende Nachfrage nach LIBs im nächsten Jahrzehnt hinweist. Lithium, ein kritisches Element in LIBs, könnte in Zukunft auf eine potenzielle Versorgungskrise stoßen. Die unregelmäßige Verteilung der Lithiummineralressourcen in den Ländern und die ungleiche Konzentration in Salzlösungen machen die Lithiumextraktion ebenfalls von entscheidender Bedeutung. Heutzutage wird Lithium hauptsächlich aus Mineralien (insbesondere Spodumen) durch Säure-, Alkaline- und Chlorierungsprozesse sowie aus Salzlösungen durch Kristallisation, Lösungsmittel-Extraktion und Ionenaustauschprozesse gewonnen. Was die Sekundärressourcen betrifft, d.h. das Recycling der verbrauchten LIBs, besteht der Recyclingprozess aus der Demontage der LIBs, in einigen Fällen der Trennung der Kathoden- und Anodenmaterialien, dem Auslaugen des zerkleinerten Materials sowie der Trennung und Rückgewinnung von Metallen. Dennoch sind die industrieweit anerkannten Standards für das Recycling von LIBs derzeit die pyrometallurgischen Prozesse, die sich hauptsächlich auf die Rückgewinnung von Grundmetallen wie Kobalt und Nickel konzentrieren, anstatt auf Lithium. Unterschiedliche Zusammensetzungen von Batterien für verschiedene Anwendungen erfordern die Entwicklung eines geeigneten und nachhaltigen Recyclingprozesses zur Rückgewinnung von Metallen aus allen Arten von LIBs. Dieses Papier bietet einen umfassenden Überblick über bereits untersuchte Lithiumrückgewinnungsprozesse, die sich derzeit in der industriellen Praxis befinden, in der Hoffnung, einige Anregungen zur Erkundung neuer Technologien für die nachhaltige Rückgewinnung von Lithium aus Mineralien, Salzlösungen und LIBs zu geben.