Examen et développement de technologies de recyclage durables pour une récupération efficace des minéraux critiques contenus dans les batteries
Aperçu du projet
Ce projet de recherche est axé sur la création de méthodes de recyclage durables pour les batteries en fin de vie, en particulier les batteries lithium-ion (Li-ion) et les batteries au lithium métallique. L’objectif est de relever les défis croissants du cycle de vie des batteries qui touchent à la fois l’industrie et les consommateurs.
L’équipe étudie des procédés pyrométallurgiques avancés, des techniques de séparation chimique et d’autres technologies de recyclage pour récupérer des minéraux précieux comme le lithium et le cobalt. Les développements futurs pourraient également viser la récupération du nickel, du manganèse, du plomb, du cadmium, de l’aluminium et du cuivre en vue de leur réutilisation dans la production de nouvelles batteries.
Les résultats attendus comprennent la mise au point de technologies de recyclage à haute efficacité, une diminution de la consommation d’énergie pendant le traitement et une réduction considérable de l’empreinte environnementale provenant des déchets de batteries. L’objectif étant un taux d’efficacité de récupération du lithium de 90 %, le projet soutient une gestion responsable du cycle de vie des batteries ainsi que la conservation des ressources. Il contribue directement à une approche d’économie circulaire qui profite tant à l’environnement qu’à la société.
Renseignements clés
| Chercheur principal | Zhi Chen, professeur de génie du bâtiment, civil et environnemental, Université Concordia |
Cochercheurs principaux |
Gaixia Zhang, professeure de l’École de technologie supérieure (ÉTS); Jinguang Hu, professeur agrégé de génie chimique et pétrolier, Université de Calgary; Catherine Mulligan, professeure de génie du bâtiment, civil et environnemental, et directrice de l’Institut de recherche sur l’eau, l’énergie et les systèmes durables, Université Concordia; Sixu Deng, professeur adjoint, Département de génie chimique et des matériaux, Université Concordia; Fariborz Haghighat, professeur de génie du bâtiment, civil et environnemental, Université Concordia; Qin Xin, chercheuse scientifique, CanmetÉNERGIE |
Collaborateurs de recherche |
Xiaolei Wang, Zeyu Yang |
| Partenaires non universitaires | CanmetÉNERGIE; SepPure Inc.; AutoX Inc.; Dagua Inc. |
| Mots-clés de la recherche | Électrification, recyclage, minéraux critiques, économie circulaire, batterie, solvants verts |
| Budget | En espèces : 200 000 $ En nature : 260 000 $ |
But de la recherche
Innovation en matière de solvants verts
Le projet étudie l’utilisation de solvants écologiques, en particulier les solvants eutectiques profonds (DES), pour transformer les pratiques de recyclage des batteries. Bien que les DES soient très polyvalents, les formulations optimales pour la récupération des métaux restent sous-développées. Cette recherche vise à combler cet écart et à faire progresser des méthodes de production de batteries plus écologiques.
Liants organiques
L’un des principaux obstacles au recyclage des batteries lithium-ion est la présence de liants organiques, en particulier le polyfluorure de vinylidène (PVDF). Ces composés compliquent la séparation des matériaux de cathode. L’équipe de recherche travaille sur de nouvelles stratégies pour surmonter ce problème et améliorer les processus de récupération des matériaux.
Faible taux de récupération
Malgré la demande croissante de Li-ion, les taux mondiaux de recyclage demeurent faibles. Ce volet de la recherche vise à augmenter ces taux au moyen d’innovations conformes aux principes de l’économie circulaire. Ce faisant, l’équipe soutient une fabrication de batteries plus durables et la réduction des déchets.
Partenaires non universitaires
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