Concept study on the recyclability of sodium-ion batteries – literature and technology research and approaches of possible processing and recycling concepts

Natrium-Ionen-Batterien haben sich als vielversprechende Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien herausgestellt, insbesondere aufgrund ihrer potenziell geringeren Kosten, reichlich vorhandenen Rohstoffe und ökologischen Vorteile. Allerdings stellt das Fehlen etablierter Recyclingprozesse eine erhebliche Herausforderung für ihre nachhaltige Nutzung in der Zukunft dar. Diese Arbeit untersucht den aktuellen Stand der SIB-Technologie und erkundet potenzielle Recyclingstrategien mit Fokus auf Effizienz und Umweltauswirkungen. Eine umfassende Analyse der aktuellen SIB-Materialien, -Designs und -Anwendungen wird durchgeführt, gefolgt von einer Zusammenfassung bestehender Recyclingkonzepte aus Forschung und Patenten. Es werden theoretische Recyclingberechnungen durchgeführt, und drei potenzielle Recyclingprozesse werden vorgeschlagen und bewertet. Die Studie hebt außerdem die Bedeutung der Integration von Ökodesign-Prinzipien hervor, um die Recyclingfähigkeit von schwer zu recycelnden Komponenten wie Bindemitteln und Elektrolyten zu verbessern. Die Ergebnisse zeigen, dass das Recycling von SIB technisch machbar ist, jedoch erhebliche Fortschritte erforderlich sind, um die wirtschaftliche Rentabilität und ökologische Nachhaltigkeit zu optimieren. Die Forschung schließt mit Empfehlungen für die zukünftige Entwicklung und betont die Notwendigkeit einer verbesserten Recyclinginfrastruktur sowie die Einbeziehung nachhaltiger Designpraktiken.