Récupération et recyclage des matériaux de batteries lithium-ion usagées
Aperçu du projet
Les batteries lithium-ion (Li-ion) sont essentielles à la transition mondiale vers l’électrification et la décarbonisation. Cependant, leur production est liée à des émissions de carbone élevées et à l’utilisation de minéraux critiques ayant d’importantes répercussions environnementales et sociales. Bien que le recyclage constitue une solution prometteuse, les méthodes actuelles font face à des obstacles liés à la complexité du tri et à l’inefficacité des procédés.
Ce projet vise à créer un procédés de recyclage peu coûteux et écologique qui simplifie le tri et régénère directement les matériaux clés des batteries. L’approche cible des composants précieux tels que le cuivre, l’aluminium et les cathodes, et pourrait réduire les coûts des Li-ion de 26 %, les émissions de gaz à effet de serre de 35 % et l’utilisation de minéraux critiques de 80 %.
Renseignements clés
| Chercheur principal | Mark Obrovac, professeur de chimie, et de physique et des sciences de l'atmosphère, Université Dalhousie |
Cochercheurs principaux |
Stanley Asah, professeur et titulaire de chaire de recherche du Canada des ressources et études environnementales, Université Dalhousie; Khaled Benis, professeur adjoint d’ingénierie des procédés et des sciences appliquées, Université Dalhousie; Andrew Henderson, professeur agrégé de génie de la construction, École de technologie supérieure, Montréal; Azadeh Kermanshahi-pour, professeur adjoint d’ingénierie des procédés et des sciences appliquées, Université Dalhousie; Lukas Swan, professeur, génie mécanique, Université Dalhousie; Penghao Xiao, professeur adjoint de physique, Université Dalhousie; |
Collaborateurs de recherche |
Mark McArthur, directeur de la recherche et du développement internes, NOVONIX Battery Technology Solutions |
| Partenaire non universitaire | NOVONIX Battery Technology Solutions |
| Mots-clés de la recherche | Batteries Li-ion, recyclage des batteries, décarbonisation, analyse du cycle de vie, cellule poche |
| Budget | En espèces : 200 000 $ En nature : 190 000 $ |
But de la recherche
Démontage des batteries lithium-ion et récupération des matériaux
L’équipe met au point des procédés mécaniques tels que le broyage pour démonter les batteries en composants de base. Les premiers résultats montrent qu’il est possible de récupérer des matériaux tels que le NMC (oxyde de lithium, de nickel, de manganèse et de cobalt), le graphite, le cuivre et l’aluminium à partir de cellules poches déchiquetées. Les travaux à venir seront axés sur la réduction de la contamination par des méthodes de lixiviation douces qui préservent les minéraux de grande valeur.
Renouvellement des cathodes à partir de compositions mixtes
À l’aide de techniques de synthèse à sec, l’équipe régénérera les cathodes NMC622 à partir de matériaux récupérés, même à partir de batteries dont la composition des cathodes est mixte. Les priorités de la recherche sont l’amélioration du cycle de vie, la réduction au minimum de la polarisation et l’optimisation de la structure des particules. Il est essentiel de comprendre l’influence de la composition des matériaux sur les cathodes régénérées pour créer une méthode de recyclage robuste et évolutive.
Analyse du cycle de vie et économique
Le projet comprend une analyse environnementale et économique complète du nouveau procédé de recyclage. L’objectif est de confirmer que les NMC régénérées sont 50 % moins coûteuses et génèrent 50 % moins d’émissions de gaz à effet de serre que les NMC nouvellement produites. Une analyse complète du cycle de vie sera publiée dans le cadre des livrables.
Impact social
En collaboration avec Stanley Asah, l’équipe évaluera les impacts sociétaux plus vastes de la méthode de recyclage. Ce volet veille à ce que le procédé non seulement réduise le fardeau sur l’environnement, mais contribue également à des résultats sociaux positifs. Un rapport sur l’impact social sera publié en même temps que les résultats techniques.
Partenaire non universitaire
Merci à notre partenaire à l’extérieur du milieu universitaire pour son soutien et sa confiance.
