Das Konsortium will die Herstellung eines sekundärrohstoffbasierten V-Elektrolyten durch die Kombination von hydro- und pyrometallurgischen Verfahren mit direkter Anwendung und Prüfung in realen Redox-Flow-Zellen realisieren. Der Vorteil des Lösungswegs ist die direkte Zusammenarbeit von Batterieentwicklung und Nicht-Eisenmetallurgie, wodurch abstrakte »Black-Box«-Modelle vermieden werden und eine hohe Anwendungsnähe bereits in der Entwicklung erreicht wird. Zwischen den Teilprojekten gibt es einen dauerhaften Austausch der Ergebnisse, der projektbegleitend eine kontinuierliche Verbesserung und Abstimmung aller Prozessschritte untereinander sicherstellt. Durch die Verbundpartner werden die Kompetenzen entlang der Wertschöpfungskette vereint.

projektstruktur

Die Zusammensetzung industrieller Sekundärrohstoffe und der enthaltene Vanadium- und sonstige Wertstoffgehalt sind stark abhängig von Standort und Produktionsprozess. Ziel des TP 1 ist daher die Stoffstromanalyse sekundärer, heimischer Vanadiumquellen, um eine möglichst breite stoffliche Basis für die angestrebte Produktion eines Vanadiumelektrolyts aus Sekundärrohstoffen bereitzustellen.

Im TP 2 werden im Labormaßstab hydro- und pyrometallurgische Verfahren für eine Aufbereitung und Weiterverarbeitung der V-Reststoffe geprüft und durchgeführt. Weiterhin werden Mindestanforderungen für die metallurgische Aufbereitung der V-haltige Reststoffe festgelegt. Diese Festlegung erfolgt auch vor dem Hintergrund der endgültigen Anforderungen an einen Elektrolyten, insbesondere für den Bereich der akzeptablen Begleit- bzw. Störstoffe.

Im TP 3 werden die im Labor erarbeiteten Vorzugsvarianten auf ihre großtechnische Umsetzbarkeit geprüft. Im Technikumsmaßstab (u. a. Röst-, Schmelz- und Drehrohrofen, Aufschluss- und Extraktionsanlagen, Hydrometallurgie-Technikum) wird die technische Produktion eines V-Elektrolyten aus Reststoffen exemplarisch entwickelt und getestet.

Das TP 4 umfasst Zyklentests im Batterielabor um die Qualität des Elektrolyten bewerten zu können. Dies geschieht mittels kleiner Testzellen aber auch Teststand von 0,5 bis 5 kW. Eingeschlossen sind auch Referenzmessungen mit handelsüblichen Elektrolyten um ein Benchmarking des entwickelten V-Elektrolyten auf Sekundärrohstoffbasis durchzuführen.

Die Ergebnisse der vorangegangenen Arbeitspakete fließen in TP 5 zusammen. Hier werden sowohl Geschäftsmodelle als auch Verwertungsstrategien vom V-Reststoff bis zum V-Elektrolyt und des Einsatzes in Redox-Flow-Batterien entwickelt und ökologisch und ökonomisch bewertet.