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Tackling xEV Battery Chemistry in View of Raw Material Supply Shortfalls

Karabelli, Duygu und Kiemel, Steffen und Singh, Soumya und Koller, Jan und Ehrenberger, Simone und Miehe, Robert und Weeber, Max und Birke, Kai Peter (2020) Tackling xEV Battery Chemistry in View of Raw Material Supply Shortfalls. Frontiers in Energy Research, 8. Frontiers Media S.A.. doi: 10.3389/fenrg.2020.594857. ISSN 2296-598X.

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Offizielle URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenrg.2020.594857/full

Kurzfassung

The growing number of Electric Vehicles poses a serious challenge at the end-of-life for battery manufacturers and recyclers. Manufacturers need access to strategic or critical materials for the production of a battery system. Recycling of end-of-life electric vehicle batteries may ensure a constant supply of critical materials, thereby closing the material cycle in the context of a circular economy. However, the resource-use per cell and thus its chemistry is constantly changing, due to supply disruption or sharply rising costs of certain raw materials along with higher performance expectations from electric vehicle-batteries. It is vital to further explore the nickel-rich cathodes, as they promise to overcome the resource and cost problems. With this study, we aim to analyze the expected development of dominant cell chemistries of Lithium-Ion Batteries until 2030, followed by an analysis of the raw materials availability. This is accomplished with the help of research studies and additional experts’ survey which defines the scenarios to estimate the battery chemistry evolution and the effect it has on a circular economy. In our results, we will discuss the annual demand for global e-mobility by 2030 and the impact of Nickel-Manganese-Cobalt based cathode chemistries on a sustainable economy. Estimations beyond 2030 are subject to high uncertainty due to the potential market penetration of innovative technologies that are currently under research (e.g. solid-state Lithium-Ion and/or sodium-based batteries).

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/138532/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Tackling xEV Battery Chemistry in View of Raw Material Supply Shortfalls
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Karabelli, DuyguFraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA, Stuttgart, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kiemel, SteffenFraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA, Stuttgart, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Singh, SoumyaFraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA, Stuttgart, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Koller, JanFraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA, Bayreuth, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ehrenberger, SimoneSimone.Ehrenberger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2148-5129NICHT SPEZIFIZIERT
Miehe, RobertFraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA, Stuttgart, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Weeber, MaxFraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA, Stuttgart, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Birke, Kai PeterFraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA, Stuttgart, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:November 2020
Erschienen in:Frontiers in Energy Research
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:8
DOI:10.3389/fenrg.2020.594857
Verlag:Frontiers Media S.A.
ISSN:2296-598X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Batterien, E-Mobilität, Elektrofahrzeuge, Rohstoffe
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Verkehrssystem
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V VS - Verkehrssystem
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - Energie und Verkehr (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Fahrzeugkonzepte > Fahrzeugsysteme und Technologiebewertung
Hinterlegt von: Ehrenberger, Simone
Hinterlegt am:12 Jan 2021 15:00
Letzte Änderung:12 Jan 2021 15:00

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