12 janvier 2023
Des équipes de chercheurs de l’Institut Leibniz des nouveaux matériaux (INM), de l’Institut Fraunhofer de recherche sur les silicates (ISC) et de l’Université Friedrich-Alexander (FAU) lanceront le 1er février 2023 le projet Adrecbat, qui considère le recyclage des batteries lithium-ion non pas en fin de vie, mais dès la conception du produit. L’objectif du projet est d’opposer les composants de la batterie les uns aux autres de manière à permettre un recyclage par type.
Le monde connaît actuellement un boom de la technologie des batteries lithium-ion. Selon l’association européenne de la mobilité “Transport and Environment”, plus de 40 projets d’usines de batteries sont annoncés en Europe pour les dix prochaines années. Dans l’optique de la durabilité de l’électromobilité, la recherche sur le recyclage efficace des matériaux des batteries et leur réintégration quasi totale dans le cycle des matières premières doit donc être accélérée au plus vite. Il ne s’agit pas seulement des composants de stockage d’énergie eux-mêmes, mais aussi des électrodes, de l’encapsulation et du boîtier. L’approche des équipes de recherche consiste à concevoir les batteries lithium-ion à plusieurs niveaux de manière à ce que les matériaux utilisés puissent être facilement séparés les uns des autres en fin de vie de la batterie et recyclés séparément. Pour ce faire, les partenaires étudient les points clés du recyclage, où les matériaux tiennent ensemble de manière sûre pendant la durée de vie de la batterie, mais peuvent être facilement séparés en fin de vie.
Les points importants pour le recyclage sont par exemple le joint de scellage du film de la pochette, l’interface entre le collecteur de courant et l’électrode et l’interface entre le matériau actif et la cathode. Lorsque la pile est usée, les réactions de séparation sont déclenchées de manière ciblée par des modifications du champ magnétique extérieur, de la température ou du pH, en fonction des propriétés des matériaux de déclenchement utilisés. Les composants individuels désormais présents peuvent alors être réintroduits dans le circuit de fabrication. Les additifs déclencheurs doivent pouvoir être intégrés de manière flexible et, si possible, indépendamment du type de batterie, de sorte que les fabricants de batteries lithium-ion puissent équiper leurs produits de ces additifs et améliorer leur recyclabilité. La condition est que les additifs restent quasiment invisibles dans la batterie et n’entravent en rien sa fonctionnalité. L’objectif est d’augmenter l’efficacité et donc la rentabilité du recyclage par rapport aux procédés pyrométallurgiques et hydrométallurgiques existants, dans lesquels les batteries mises au rebut sont déchiquetées entières sans étapes intermédiaires.