“Si nous continuons à les jeter, nous manquerons de ressources dans les dix prochaines années”, assure Gao Liu, dans un communiqué. Il est chercheur dans le domaine des technologies de l’énergie à Laboratoire de Berkeley (ÉTATS-UNIS). Selon lui, « Il n’y a tout simplement pas assez de cobalt, pas assez de nickel pour répondre à la demande. Il faut les recycler ». C’est le problème des batteries lithium-ion simplement posé.
Et dans l’espoir d’y répondre tout aussi simplement, son équipe vient d’inventer un nouveau matériau de batterie. Un matériau, appelé Reliure à dégagement rapide, dont l’action serait de séparer de manière simple et abordable les précieux matériaux contenus dans les batteries lithium-ion des autres composants. Pour les réutiliser dans de nouvelles batteries. Tout en rendant le processus de production plus sûr et plus juste.
Rappelons que les procédés actuels de recyclage des batteries lithium-ion consistent tout d’abord à déchiqueter puis à broyer les batteries avant de les brûler pour en séparer leurs constituants. Tout cela est énergivore et coûteux. Il libère également des produits chimiques toxiques qui doivent être gérés avec soin. Grâce à Reliure à dégagement rapide, il suffira peut-être à l’avenir d’ouvrir la batterie, de la placer dans de l’eau alcaline à température ambiante et de la secouer légèrement. Une simple filtration et un séchage à l’air permettraient alors de récupérer les éléments séparés.
Quelques tests avant commercialisation
C’est dans leurs efforts pour développer des batteries lithium-soufre enfin performantes que les chercheurs du Laboratoire de Berkeley découvert les propriétés de leur liant nouvelle génération, Reliure à dégagement rapide. Des propriétés qui pourraient également être mises à profit sur des batteries lithium-ion très conventionnelles.
---Saviez-vous ?
Les batteries lithium-soufre pourraient à terme remplacer nos batteries lithium-ion. Ils sont en effet fabriqués sans cobalt rare et ont une densité d’énergie théorique plus élevée. Mais ils ont encore beaucoup de problèmes de fonctionnalité qui empêchent leur déploiement commercial.
Parce que les liants sont utilisés dans la plupart des batteries. Maintenir leur architecture en place de manière durable. Et celui mis au point par des chercheurs de Laboratoire de Berkeley est composé de deux polymères disponibles dans le commerce : l’acide polyacrylique (PAA) et le polyéthylèneimine (PEI). Le PAA et le PEI sont reliés par une liaison entre les atomes d’azote et les atomes d’oxygène. C’est à ce niveau qu’agit l’ion sodium présent dans l’eau alcaline, en séparant les polymères et en libérant ainsi tous les composants d’électrode de la batterie.
Les chercheurs assurent que leur Reliure à dégagement rapide coûte dix fois moins cher et qu’il est plus facile et plus respectueux de l’environnement à mettre en œuvre que les deux liants commerciaux les plus utilisés actuellement. Les premiers tests effectués sont encourageants. D’autres sont prévus en collaboration avec des professionnels du recyclage des batteries, notamment avant le lancement de la commercialisation. Des discussions sont déjà en cours avec des fabricants de batteries et de liants pour que le matériau puisse être intégré au plus vite dans toutes ces batteries qui alimentent nos smartphones et nos voitures électriques.
