15 Fakultätsübergreifend / Sonstige Einrichtung
Permanent URI for this collectionhttps://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/16
Browse
1 results
Search Results
Item Open Access Beitrag zur Entwicklung eines energieeffizienten Elektrolyseverfahrens für Neodym in geschmolzenen Chloriden(Stuttgart : Fraunhofer Verlag, 2021) Öhl, Johannes; Bauernhansl, Thomas (Univ.-Prof. Dr.-Ing.)Neodym ist ein Hauptbestandteil von Neodym-Eisen-Bor-Magneten, den derzeit leistungsfähigsten Magneten. Diese sind essenziell für Hochtechnologieanwendungen wie Elektrofahrzeuge, Windkraftanlagen und IT-Bauteilen. Da Neodym wie alle anderen Seltenerdmetalle größtenteils in China produziert wird, müssen in Europa neue Quellen für Neodym erschlossen werden, um die Importabhängigkeit zu mindern. Der nachhaltigste Weg ist das Recycling von End-of-Life Magneten. Mehrere Verfahren wurden bereits getestet, besonders bei der Umwandlung von Neodymsalzen in metallisches Neodym besteht jedoch noch großer Forschungsbedarf. Aus diesem Grund beschäftigt sich diese Arbeit mit der Entwicklung eines nachhaltigen Elektrolyseprozesses zur Neodymgewinnung. Um den Energieverbrauch in der Elektrolyse möglichst gering zu halten, wurde eine Schmelze aus Kaliumchlorid, Lithiumchlorid und Neodymchlorid bei ca. 500 °C als Elektrolyt verwendet, statt über 1000 °C in der industriellen Anwendung. In den Experimenten stellte sich heraus, dass die Abscheidung von Neodym auf einer inerten Wolframkathode nicht ohne weiteres möglich ist. Es entsteht stattdessen feinkristallines Neodym-Metall innerhalb des Elektrolyten, das nicht extrahiert werden kann. Im weiteren Verlauf der Arbeit wurde daher der Mechanismus der Abscheidung aufgeklärt und gezeigt, dass die Elektrolyseergebnisse maßgeblich durch Neodym-Intermediate beeinflusst wird. Mit diesen Erkenntnissen ist eine gezielte Weiterentwicklung der Elektrolyse möglich, um Neodym bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen zu gewinnen.