Selon les médias étrangers, dans la revue allemande « Applied Chemistry » (Angewandte Chemie), des chercheurs chinois ont présenté une nouvelle méthode pour récupérer le lithium des batteries lithium-ion usagées.
Le recyclage des batteries lithium-ion est une tâche difficile et le processus de récupération du lithium de haute qualité en vue de sa réutilisation est complexe et coûteux. L’objectif de la plupart des procédés de recyclage est d’extraire le lithium de la cathode, où se trouve la majeure partie du lithium lorsque la batterie est déchargée. Cependant, ce lithium précipite avec les autres métaux dans la cathode et est difficile à séparer.
L’extraction du lithium de l’anode (qui est principalement constituée de graphite) est nettement plus efficace et peut être réalisée sans pré-décharge de la batterie. Cependant, en raison de la réactivité élevée, il existe un risque élevé d'incendie et d'explosion si le lithium présent dans l'anode est lessivé d'une solution aqueuse comme d'habitude. Ces réactions peuvent libérer de grandes quantités d’énergie et produire de l’hydrogène.
L'équipe dirigée par Yuguo Guo et Qinghai Meng de l'Institut des sciences chimiques 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, les chercheurs ont utilisé une solution organique non protonique pour récupérer le lithium de l’anode. Les substances non protoniques ne peuvent libérer aucun ion hydrogène et ne peuvent donc pas former d’hydrogène gazeux.
La solution est constituée d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et d'éther comme solvant. Certains HAP peuvent absorber des ions lithium chargés positivement et un électron provenant de l’anode en graphite. Dans des conditions douces, cette réaction redox est contrôlée et très efficace. En utilisant le pyrène HAP dans l'éther diméthylique du tétraéthylèneglycol, le lithium actif dans l'anode peut être presque complètement dissous.
Un autre avantage est que la solution lithium-PAH résultante peut être utilisée directement comme réactif, par exemple pour ajouter du lithium à une nouvelle anode lors du prétraitement ou de la régénération d'une cathode usagée. Le système PAH/solvant peut être adapté pour être optimisé pour le matériau en cours de traitement. .
Ce processus de recyclage efficace et rentable réduit non seulement les risques pour la sécurité, mais contribue également à éviter le gaspillage et ouvre de nouvelles perspectives pour le recyclage durable des batteries lithium-ion.
