Le recyclage des batteries lithium-ion est aussi complexe que nécessaire. Étape incontournable dans la création d'un système de mobilité réellement durable, il nécessite des processus industriels compliqués et également coûteux.
Une équipe de chercheurs de l'Institut de chimie de l'Académie chinoise des sciences et de l'Université de l'Académie chinoise des sciences (ICCAS et UCAS) a mis au point une méthode alternative qui contourne la plupart des problèmes liés à la récupération du lithium des batteries en fin de vie.
Un peu de théorie
La plupart des projets actuels visent à extraire le lithium de la cathode, qui est l'électrode où le lithium est présent en plus grande quantité, ce qui pose un certain nombre de problèmes liés à la présence d'autres matériaux dont le lithium doit être séparé.
L'extraction du lithium de l'anode, qui est principalement composée de graphite est, en revanche, relativement plus facile. Elle peut même se faire sans décharger complètement la batterie. Toutefois, le processus est hautement inflammable et peut également conduire à des explosions majeures.
Mais revenons à la découverte chinoise.
Un scientifique chargé de l'analyse d'une anode de batterie lithium-ion
La chaîne d'approvisionnement raccourcie
Les travaux des scientifiques chinois, publiés dans la revue Angewandte Chemie, exploitent les propriétés des solvants aprotiques pour récupérer efficacement le lithium de l'anode. Les solvants aprotiques ont la particularité de ne pas libérer d'ions hydrogène et, par conséquent, d'éviter la formation d'hydrogène gazeux. Cela permet de récupérer le lithium de manière plus sûre, sans risque d'incendie.
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Ils se composent également d'un hydrocarbure aromatique polycyclique (HAP) et d'un éther, utilisé comme solvant. Le HAP peut absorber les ions lithium chargés positivement de l'anode en graphite, et ce de manière contrôlée et beaucoup plus efficace. En outre, cette méthode permet non seulement de réduire les déchets, mais aussi d'utiliser les solutions lithium-HAP résultantes directement comme réactives pour ajouter du lithium « frais » aux cathodes utilisées, les régénérant ainsi.
Enfin, si l'on considère que le matériau formé à partir de HAP peut être modifié en fonction de l'usage spécifique qui en sera fait, cette découverte raccourcira considérablement le processus qui mène de la récupération du lithium d'une batterie en fin de vie à la naissance d'une nouvelle batterie. Ainsi, la Chine, après avoir pris la tête de la production de batteries, semble vouloir s'affirmer également dans le domaine du recyclage.
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