SHERLOCK – Systematische und hochpräzise Evaluierung von Schwarzmassen aus dem Recycling von Lithium-Ionen-Batterien sowie Aufbereitung für eine optimierte und clevere Kreislaufführung im Rahmen der Förderinitiative „Forschung und Entwicklung an Batterietechnologien für technologisch souveräne, wettbewerbsfähige und nachhaltige Batteriewertschöpfungsketten (B@TS)“

Das Projekt entwickelt neue Analyse- und Charakterisierungsmethoden, die eine präzise und reproduzierbare Bewertung von Schwarzmassen als Zwischenprodukt des Recyclings von Lithium-Ionen-Batterien ermöglichen. Ziel ist es, standardisierte Güteklassen zu definieren und konkrete Empfehlungen für nachgelagerte Recyclingprozesse abzuleiten. Grundlage der Arbeiten sind sowohl reale industrielle Schwarzmassen als auch gezielt hergestellte Modellmaterialien mit definierten Eigenschaften. Sie ermöglichen es, die Auswirkungen spezifischer Verunreinigungen systematisch zu untersuchen und analytische Verfahren gezielt zu validieren.

Ein besonderer Fokus liegt auf der Untersuchung der Einflüsse von Störstoffen auf direkte und hydrometallurgische Recyclingverfahren. Daraus entsteht ein umfassender Kriterienkatalog zur Bewertung von Schwarzmassen, der künftig eine prozessoptimierte Auswahl von Recyclingpfaden erlaubt. Parallel werden neue Verfahren zur gezielten Entfernung von Verunreinigungen entwickelt, um die Qualität der zurückgewonnenen Rohstoffe signifikant zu steigern.

Innovative Analysemethoden spielen dabei eine zentrale Rolle. Diese ermöglichen eine detaillierte Charakterisierung struktureller, magnetischer und chemischer Eigenschaften von Schwarzmassen und liefern wertvolle Informationen zur Zusammensetzung, Reinheit, Heterogenität und zum Gefährdungspotenzial von Schwarzmassen. Dadurch können Materialströme gezielter klassifiziert, sicherheitstechnisch bewertet und einer hochwertigen Weiterverarbeitung zugeführt werden.

Als wesentliches Projektergebnis wird eine technische Spezifikation erarbeitet, die standardisierte Richtlinien für Probenvorbereitung, Kalibrierungsstrategien und Messbedingungen definiert. Damit schafft SHERLOCK die Grundlage für eine übertragbare und industriell skalierbare Analytik, die sowohl in Forschungslaboren als auch in der Praxis zuverlässig eingesetzt werden kann. Diese Spezifikation soll auch in DIN- und ISO-Normungsausschüsse eingebracht werden.

Darüber hinaus bewertet das Projekt, u. a. im Rahmen einer Ökobilanz (LCA) nach ISO 14040/14044 des Öko-Instituts, das Potenzial hybrider Recyclingprozessketten, die direkte und hydrometallurgische Ansätze gezielt kombinieren. Ziel ist es, Synergien zu nutzen und die Effizienz der Materialrückgewinnung weiter zu steigern.