Recycling: Silizium aus ausgedienten Solarmodulen wird zu Nanosilizium für Batterien

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Silizium aus alten Solarzellen könnte bald ein zweites Lebens in Lithium-Ionen-Batterien führen – zumindest wenn es nach den beiden Materialwissenschaftler Mokhlesur Rahman und Ying (Ian) Chen vom australischen Deakin-Institut geht. Den Forschern zufolge wurde schon seit einiger Zeit nach Möglichkeiten gesucht, das Silizium aus Photovoltaik-Modulen zurückzugewinnen und erneut zu verwenden, denn der Wert des Materials sei extrem hoch. „Wir glauben, dass dies das fehlende Puzzleteil ist“, so Rahman zu dem Konzept, Photovoltaik-Module zu zerlegen und das Silizium für die Batterieindustrie in Nanosilizium umzuwandeln.

Silizium gilt wegen seiner hohen Energiedichte als attraktives Material für die Anoden von Lithium-Ionen-Batteriezellen. Rahman und Chen weisen darauf hin, dass der weltweite Bedarf an modernen Lithium-Ionen-Batterien zunimmt und viele Automobilhersteller und Batteriehersteller an dem Material interessiert sind. Die beiden Forscher haben zu ihrer Überraschung festgestellt, dass das recycelte Silizium genauso zu funktionieren scheint wie kommerzielles Silizium. Das Recycling von Photovoltaik-Modulen habe daher ein enormes Potenzial, für die Industrie zur alternativen Quelle für Nanosilizium zu werden.

Damit begründen die Wissenschaftler auch die Motivation zu ihrer Pionierarbeit. Sie beschreiben Silizium als außergewöhnlich hochwertiges Produkt mit weit verbreiteten Anwendungen, das nicht verschwendet werden dürfe – batterietaugliches Nanosilizium werde für mehr als 44.000 Dollar pro Kilogramm verkauft. Zudem steige in der Automobilindustrie angesichts der Elektrifizierung der Mobilität der Druck, Wege zur Erhöhung der Batteriekapazität zu finden. Ein Teil des Silizium-Recyclings bestehe darin, das Silizium in Batteriequalität auf Nanogröße zu bringen. Und Nanosilizium könne etwa die zehnfache Menge Energie im gleichen Raum speichern.