Une nouvelle "colle" pourrait fabriquer du lithium

Le recyclage des batteries est essentiel, mais les techniques actuelles, telles que la combustion contrôlée de vieux packs, peuvent libérer des matériaux toxiques. Lawrence Berkeley National Laboratory dit qu'il a une option plus sûre et moins chère.

Le recyclage des batteries lithium-ion pour les voitures électriques et l'électronique grand public est une priorité urgente compte tenu de l'offre mondiale restreinte de métaux coûteux comme le lithium, le nickel et le cobalt, mais il a un inconvénient : les techniques actuelles comme la combustion contrôlée peuvent libérer des produits chimiques toxiques. Les scientifiques du Lawrence Berkeley National Laboratory, cependant, disent avoir trouvé une solution : un nouveau matériau qui permet de recycler les vieilles cellules lithium-ion avec juste de l'eau. Et cela pourrait bientôt rendre le recyclage des batteries moins cher et plus sûr.

Les cellules de batterie utilisent des liants ressemblant à de la colle pour maintenir ensemble la cathode chargée positivement et l'anode chargée négativement, les éléments qui transmettent l'électricité. Le matériau de Lawrence Berkeley est un liant "à libération rapide" composé de deux polymères largement disponibles qui se dissolvent lorsqu'ils sont placés dans de l'eau alcaline à température ambiante contenant de l'hydroxyde de sodium. Les métaux de la batterie peuvent ensuite être filtrés de la solution et séchés à l'air, ont déclaré les chercheurs. Il n'y a pas de brûlure et pas de libération de toxines.

Un chercheur du Lawrence Berkeley National Laboratory détient des échantillons du liant à libération rapide développé pour rendre le recyclage des batteries lithium-ion plus sûr et moins cher.

La recherche est déjà en train de passer à des tests commerciaux avec Onto Technologies, une startup de recyclage à Bend, Oregon. Si tout se passe bien, le nouveau matériau de liaison pourrait commencer à être utilisé dans les batteries lithium-ion d'ici "deux à cinq ans", a déclaré Gao Liu, scientifique principal au laboratoire de Berkeley, à Forbes.

Des entreprises telles que Redwood Materials, dirigée par le cofondateur de Tesla, JB Straubel, et Li-Cycle, basée à Toronto, lèvent des milliards de dollars pour construire des installations de recyclage à grande échelle en Amérique du Nord qui, espèrent-elles, les positionneront un jour comme des fournisseurs clés des métaux de base électriques. les batteries des véhicules en ont le plus besoin. Cela sera probablement critique car des dizaines de nouvelles usines de batteries prévues par des entreprises telles que General Motors, Ford, Tesla, Toyota, Hyundai et Panasonic ouvriront au cours des prochaines années.

Les scientifiques qui ont créé le classeur à dégagement rapide sont Robert Kostecki, Gao Liu, Chen Fang et Muhammad Ihsan Ul Haq.

"Si vous regardez la quantité de production de lithium-ion mise en ligne au cours de la prochaine décennie, elle augmente d'environ 30 % par an", a déclaré Liu. "Donc, la (quantité de) batteries que nous devons recycler dans dix ans va être une activité en pleine croissance."

Bien que les batteries lithium-ion soient idéales pour éliminer les gaz d'échappement et les émissions de carbone qui réchauffent le climat, elles sont sales lorsqu'elles brûlent. Si une batterie Tesla prend feu, par exemple, elle libère une gamme de toxines nocives et de substances polyfluoroalkylées, ou produits chimiques PFAS, qui sont liées à une gamme de problèmes de santé humaine.

Notamment, le liant du Lawrence Berkeley Lab ne contient pas de produits chimiques PFAS.

"Concevoir un liant sans (produits chimiques PFAS) était difficile, mais c'est extrêmement important pour l'avenir", a déclaré le PDG d'OnTo, Steve Sloop, dans un communiqué envoyé par courrier électronique. "Les clients n'en veulent pas en raison du lien émergent avec les problèmes de santé, et je pense que bientôt les régulateurs conviendront que nous ne pouvons pas continuer à utiliser ces produits chimiques."

Selon Lawrence Berkeley, le classeur coûte environ un dixième du prix de deux des classeurs commerciaux les plus couramment utilisés. Et en plus des batteries pour véhicules électriques, l'équipe qui a créé le matériau pense qu'il peut être utilisé pour des batteries de toutes tailles, allant de celles des téléphones portables à celles que les services publics utilisent pour stocker l'électricité.