Des chercheurs mettent au point une méthode innovante de recyclage des piles
Une équipe de recherche de l'université de Rice, dirigée par James Tour, professeur de chimie T.T. et W.F. Chao et professeur de science des matériaux et de nano-ingénierie, s'attaque au problème environnemental du recyclage efficace des piles au lithium-ion, dont l'utilisation ne cesse de croître.
Des chercheurs de Rice, dirigés par James Tour, ont mis au point une méthode innovante de recyclage des batteries.
Photo by Jeff Fitlow/Rice University
L'équipe a mis au point une nouvelle méthode pour extraire des matériaux actifs purifiés des déchets de batteries, comme l'explique la revue Nature Communications du 24 juillet. Leurs découvertes pourraient faciliter la séparation et le recyclage efficaces des matériaux précieux des batteries pour un coût minime, contribuant ainsi à une production plus écologique de véhicules électriques (VE).
"Avec l'augmentation de l'utilisation des batteries, en particulier dans les véhicules électriques, il est urgent de mettre au point des méthodes de recyclage durables", a déclaré M. Tour.
Les techniques de recyclage conventionnelles impliquent généralement la décomposition des matériaux des batteries en leurs formes élémentaires par le biais de processus thermiques ou chimiques à forte intensité énergétique, qui sont coûteux et ont des incidences importantes sur l'environnement.
L'équipe a proposé que les propriétés magnétiques facilitent la séparation et la purification des matériaux des piles usagées.
Leur innovation utilise une méthode connue sous le nom de chauffage flash Joule sans solvant (FJH). Cette technique mise au point par Tour consiste à faire passer un courant à travers un matériau modérément résistif pour le chauffer rapidement et le transformer en d'autres substances.
En utilisant le FJH, les chercheurs ont chauffé les déchets de batterie à 2 500 kelvins en quelques secondes, créant des caractéristiques uniques avec des coquilles magnétiques et des structures centrales stables. La séparation magnétique a permis une purification efficace.
Au cours du processus, les cathodes de batteries à base de cobalt - généralement utilisées dans les VE et associées à des coûts financiers, environnementaux et sociaux élevés - ont montré de manière inattendue du magnétisme dans les couches externes d'oxyde de cobalt spinelle, ce qui a permis une séparation facile.
L'approche des chercheurs a permis de récupérer 98 % des métaux de la batterie tout en conservant la valeur de la structure de la batterie.
"Les impuretés métalliques ont été considérablement réduites après la séparation tout en préservant la structure et la fonctionnalité des matériaux", a déclaré M. Tour. "La structure en vrac des matériaux de la batterie reste stable et est prête à être reconstituée dans de nouvelles cathodes.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Weiyin Chen, Yi Cheng, Jinhang Chen, Ksenia V. Bets, Rodrigo V. Salvatierra, Chang Ge, John Tianci Li, Duy Xuan Luong, Carter Kittrell, Zicheng Wang, Emily A. McHugh, Guanhui Gao, Bing Deng, Yimo Han, Boris I. Yakobson, James M. Tour; "Nondestructive flash cathode recycling"; Nature Communications, Volume 15, 2024-7-24
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