DUURZAAM VOORUIT

Op de Battery Show in Stuttgart onthulde LANXESS zijn baanbrekende oplossingen voor e-mobiliteit: duurzame en veilige batterijen.

Met de verbrandingsmotor op zijn retour en e-mobiliteit in opkomst, groeit de vraag naar milieuvriendelijke en veilige batterijtechnologieën. Critici van deze transitie wijzen vaak op de milieubelastende productie van lithium-ion-batterijen. Waar komen de grondstoffen vandaan? Waar worden de batterijen geproduceerd? En hoe veilig zijn ze eigenlijk? De meeste batterijen komen uit China, en alleen al deze leveringsketen zorgt voor aanzienlijke CO2-uitstoot. Een recente analyse van de Europese organisatie Transport & Environment schat dat tegen 2030 maar liefst 133 miljoen ton CO2 bespaard kan worden als Europa zijn vraag naar batterijcellen en -componenten lokaal produceert. LANXESS speelt hierin een cruciale rol. Het bedrijf biedt een breed scala aan producten voor de productie van lithium-ion-batterijen en toepassingen in e-mobiliteit, met essentiële grondstoffen en materiaaloplossingen langs de gehele waardeketen. Van 18 tot 20 juni presenteerden de verschillende BU’s deze oplossingen op de Battery Show in Stuttgart, de grootste Europese vakbeurs voor de nieuwste materialen, technologieën en productieprocessen in de snelgroeiende sector van e-mobiliteit. “Met ons uitgebreide portfolio aan essentiële grondstoffen en precursoren, en onze Europese fabrieken en locaties, kunnen we de opbouw van lokale waardeketens enorm ondersteunen,” aldus Harry Zumaqué, hoofd New Business Development bij GF Corporate Development. “Onze expertise in procesontwikkeling ontsluit nieuwe mogelijkheden voor batterijrecycling en bevordert de duurzaamheid in de celproductie en chemische productie.”

LANXESS SLAAT EEN NIEUWE WEG IN
Lithium-ijzerfosfaat (LFP) profileert zich als een duurzaam kathodemateriaal voor lithium-ion-batterijen, een alternatief voor materialen die kobalt en nikkel bevatten. De vraag naar LFP zal naar verwachting jaarlijks met 20% groeien tot 2030. Momenteel wordt LFP vrijwel uitsluitend in China geproduceerd.

Om deze afhankelijkheid en de CO2-voetafdruk van Europese fabrikanten te verkleinen, biedt LANXESS nu op maat gemaakte precursoren voor LFP-synthese aan. Dit omvat nieuwe ijzeroxiden in batterijkwaliteit en ijzerfosfaat, waarin LANXESS een sterke positie inneemt. Met een productiecapaciteit van meer dan 300.000 ton per jaar is LANXESS een van 's werelds toonaangevende producenten van ijzeroxiden, met fabrieken in onder andere Duitsland en Brazilië. “Het grootste deel van de buiten China geproduceerde ijzeroxiden komt van de productielocaties van onze Business Unit IPG”, zegt Stefano Bartolucci, marktsegmentleider Specialiteiten, BU IPG.


RECYCLING MET LEWATIT-HARSEN
De BU LPT ziet tal van mogelijkheden voor zijn Lewatit-ionenwisselaarharsen op het gebied van duurzaamheid. Deze harsen hebben hun waarde al bewezen in de ertsverwerking, waar ze nikkel en kobalt van batterijkwaliteit extraheren en verschillende lithiumconcentraten raffineren en zuiveren. Deze technologie opent nieuwe toepassingen in de batterijproductie, zoals de recycling van lithium-ion-batterijen. “We produceren selectieve Lewatit-harsen waarmee metalen zoals lithium, nikkel, kobalt en mangaan in Battery Grade-kwaliteit uit zwart poeder – versnipperde batterijen – kunnen worden gewonnen. Deze kunnen vervolgens opnieuw worden gebruikt voor kathodematerialen”, legt dr. Dirk Steinhilber, Technical Marketing Manager van de BU LPT, uit.

Na afloop van de Battery Show was één ding duidelijk: dankzij de oplossingen van LANXESS wordt e-mobiliteit duurzamer én veiliger.

• De BU PLA biedt zeer effectieve fosfor- en broomgebaseerde vlamvertragers die essentieel zijn voor geavanceerde kunststoffen in batterijmodules en -behuizingen, hoogspanningsstekkers en onderdelen van laadinfrastructuur.
  
  
• Dankzij de signaalkleur oranje zijn hoogspanningscomponenten in elektrische auto's altijd zichtbaar, wat de veiligheid verhoogt en bijdraagt aan de bescherming van reddingswerkers en monteurs bij ongelukken en onderhoudswerkzaamheden. Kunststoffen gekleurd met BAYPLAST® Orange TP LXS 51137, geproduceerd door de BU PLA, behouden hun kleur zelfs bij hoge temperaturen.
  
  
• Tijdens het snelladen van voertuigbatterijen wordt er warmte gegenereerd die efficiënt moet worden afgevoerd. Dompelkoelmiddelen zorgen voor directe afkoeling van de batterijcellen, en de BU LAB speelt hierop in met synthetische vloeistoffen zoals fosforzuuresters, die niet elektrisch geleidend en moeilijk ontvlambaar zijn. Deze eigenschappen zijn cruciaal voor het verhogen van de veiligheid tijdens het snelladen. 
  
  
• De BU Saltigo werkt samen met Guangzhou Tinci Materials Technology Co. in Leverkusen aan de productie van elektrolytformuleringen voor lithium-ion-batterijen. Dit Chinese bedrijf is een wereldleider in de productie van geleidende zouten en elektrolyten en levert hoogwaardige elektrolytformuleringen aan Europese celfabrikanten.
  
  
• LANXESS is een van de toonaangevende producenten van watervrije waterstoffluoride, fosforchemicaliën, thionylchloride en fluorsulfonzuur, cruciale grondstoffen voor de productie van geleidende zouten zoals lithiumhexafluorfosfaat en lithium-bis(fluorsulfonyl)imide voor elektrolytformuleringen. De BU’s AII en PLA dragen met hun geïntegreerde faciliteiten in Leverkusen bij aan de opbouw van een lokale productie van geleidende zouten voor duurzame batterijproductie in Europa.
  
  
• Fosforadditieven van de BU PLA, die worden gebruikt als toevoegingen voor niet-brandbare elektrolyten, zorgen voor extra veiligheid binnen de batterijen en behouden tegelijkertijd de prestaties van het batterijsysteem.
  
  
• LANXESS heeft toegang tot een van de grootste ondergrondse pekelvoorraden in Noord-Amerika, rijk aan lithium. De BU PLA levert deze pekel aan het Canadese bedrijf Standard Lithium Ltd. voor de productie van hoogwaardig lithiumcarbonaat via directe lithiumextractie (DLE). Deze methode laat een minimale ecologische voetafdruk achter.
• 
  
  
  ZO WERKT DE BATTERIJ VAN EEN ELEKTRISCHE AUTO
  
  
  De positieve kathode bestaat uit een zeer zuivere lithium-metaaloxideverbinding. De negatieve pool, de anode, bevat grafiet, een speciale vorm van koolstof. Om de lithium-ionen door de batterij te laten bewegen, is deze gevuld met een watervrije elektrolyt die fungeert als transportmedium voor de ionen. Een cruciaal onderdeel in deze batterij is de separator, die een kortsluiting tussen de plus- en minpool voorkomt. Tijdens het opladen verplaatsen de positief geladen lithium-ionen zich door de separator naar de anode, waar ze zich nestelen in de gelaagde grafietstructuur. Wanneer de batterij ontlaadt en er energie wordt verbruikt, keren de lithium-ionen terug naar de kathode. Dit proces genereert elektrische energie, die door de e-motor in de auto wordt omgezet in mechanische energie – en zo komt de auto in beweging.