Ein neues Verfahren soll alte Akkus wieder leistungsfähiger machen. Behandelte Batterien erreichten in Versuchen bis zu 95 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität.

Das Team der

nennt das Verfahren "Direct Electrode-to-Electrode Regeneration", kurz DEER. Übersetzt bedeutet der Name: direkte Regeneration von Elektrode zu Elektrode. Im Mittelpunkt stehen also die Elektroden, zwischen denen beim Laden und Entladen elektrische Ladungen wandern. Beim üblichen Recycling werden ausgediente Lithium-Ionen-Akkus geschreddert oder eingeschmolzen. Unternehmen gewinnen anschließend Rohstoffe wie Lithium, Nickel und Kobalt zurück und verarbeiten sie erneut zu Batterien. DEER soll dagegen die vorhandenen Elektroden erhalten und wieder nutzbar machen.

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Viele

verlieren ihre Kapazität nicht, weil die Materialien vollständig verschleißen. Stattdessen bildet sich mit der Zeit eine Schicht auf den Elektroden. Das Cornell-Team bezeichnet sie als "Solid Electrolyte Interphase", kurz SEI. Eine geringe Menge dieser Schicht ist normal und notwendig. Während der Nutzung wird sie jedoch immer dicker und stört die chemischen Prozesse im Akku. Dadurch sinkt dessen Kapazität. Für die Behandlung entnehmen die Forscherinnen und Forscher die Elektroden und legen sie in eine spezielle Lösung. Diese enthält 1,3-Dimethyl-2-Imidazolidinon, kurz DMI. Die Flüssigkeit soll die Ablagerungen beseitigen, ohne die Elektroden zu beschädigen.

Batterien mit nur noch 70 bis 80 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität erreichten nach der Behandlung wieder bis zu 95 Prozent. Die aufbereiteten Akkus verloren außerdem langsamer an Leistung. Unbehandelte Batterien büßten pro Ladezyklus durchschnittlich 0,072 Prozent ihrer Kapazität ein. Bei den mit DEER behandelten Zellen waren es 0,042 Prozent. Diesen Unterschied beobachtete das Team über rund 800 Ladezyklen. Eine einmal regenerierte

ließ sich sogar erneut behandeln. Danach kam sie wieder auf rund 90 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität. Das Verfahren könnte die Nutzungsdauer bestimmter Batterien somit mehr als einmal verlängern.

Die Methode eigne sich nicht für jeden Akku, erklärt das Technikmagazin

Sie kann vor allem helfen, wenn Ablagerungen auf den Elektroden für den Leistungsverlust verantwortlich sind. Sind wichtige Bestandteile dauerhaft beschädigt oder verloren gegangen, bleibt nur klassisches Recycling. Außerdem müssen die Batterien weiterhin geöffnet werden, damit sich die Elektroden einzeln behandeln lassen. Die Reinigungslösung in geschlossene Akkus einzubringen, war in den Versuchen deutlich weniger wirksam. Für einen industriellen Einsatz wäre daher weiterhin die aufwendige Zerlegung nötig. Weitere Untersuchungen müssen zeigen, ob sich die Technik außerhalb des Labors bewährt. Das Forschungsteam will größere Batteriesysteme testen und untersuchen, für welche Batterietypen sich DEER eignet.