Guillaume Rolland
Les batteries lithium-ion (LIB) alimentent nos appareils portables comme les tablettes et les téléphones portables – et de as well as en moreover également les véhicules – en électricité. À mesure que la component des énergies renouvelables volatiles nécessitant le stockage d’électricité augmente, de as well as en in addition de LIB sont nécessaires, les prix du lithium augmentent, les ressources diminuent et la quantité de batteries épuisées contenant des substances toxiques augmente. Dans la revue Angewandte Chemie, les chercheurs présentent une nouvelle approche pour récupérer le lithium des LIB usagés.
Le recyclage des LIB est une entreprise difficile. La récupération de lithium d’une qualité suffisamment élevée pour être réutilisée est compliquée et coûteuse. La plupart des processus de recyclage visent à extraire le lithium des cathodes (où se trouve la majeure partie du lithium contenu dans les batteries déchargées). Cependant, il précipite ensuite avec les autres métaux contenus dans la cathode et doit être soigneusement séparé. L’extraction des anodes, constituées principalement de graphite, est nettement plus efficace et peut être réalisée sans décharger la batterie au préalable. Cependant, en raison de leur grande réactivité, le risque d’incendies et d’explosions est élevé si les anodes sont lessivées avec des remedies aqueuses, comme cela est habituel. Ces réactions libèrent de grandes quantités d’énergie et peuvent produire de l’hydrogène.
Une équipe dirigée par Yu-Guo Guo et Qinghai Meng de l’Institut de chimie de l’Académie chinoise des sciences (ICCAS) et de l’Université de l’Académie chinoise des sciences (UCAS) a maintenant développé une méthode alternative qui évite ces problèmes. Au lieu de l’eau, ils utilisent des remedies organiques aprotiques pour récupérer le lithium des anodes. Les substances aprotiques ne peuvent libérer aucun ion hydrogène, donc aucun hydrogène gazeux ne peut se former.
Les methods sont constituées d’un hydrocarbure aromatique polycyclique (PAH) et d’un éther comme solvant. Certains HAP peuvent absorber un ion lithium chargé positivement provenant de l’anode en graphite avec un électron. Dans des circumstances douces, cette réaction redox est contrôlée et très efficace. Avec le PAH pyrène dans l’éther diméthylique de tétraéthylèneglycol, il a été probable de dissoudre presque complètement le lithium actif des anodes.
Un avantage supplémentaire est que les answers de lithium-PAH résultantes peuvent être utilisées directement comme réactifs, par exemple pour ajouter du lithium à de nouvelles anodes lors du prétraitement ou pour régénérer des cathodes usées. Le système HAP/solvant peut varier pour l’optimiser en fonction du matériau traité.
Ce processus de valorisation est efficace et peu coûteux, réduit les risques pour la sécurité, évite le gaspillage et ouvre de nouvelles views pour le recyclage strong des batteries lithium-ion.
