Cette méthode rapide et efficace, permet de récupérer proprement le lithium de batteries usagées

Les batteries lithium-ion sont au cœur de la transition énergétique, alimentant aussi bien les téléphones portables que les véhicules électriques. Cependant, la demande croissante en lithium pourrait bientôt dépasser l'offre, exacerbée par des objectifs de neutralité carbone et des tensions géopolitiques. Actuellement, le recyclage du lithium est à la fois inefficace et nuisible à l'environnement, avec des méthodes conventionnelles qui peinent à récupérer plus de 5 % du métal.


Des chercheurs de l'Université Rice, dirigés par Pulickel Ajayan, ont mis au point une méthode révolutionnaire pour extraire le lithium des déchets de batteries, en utilisant des micro-ondes et un solvant biodégradable. Cette technique permet de récupérer jusqu'à 50 % du lithium en seulement 30 secondes, une avancée majeure par rapport aux procédés traditionnels. Advanced Functional Materials, la revue scientifique qui a publié cette étude, souligne que cette innovation pourrait transformer le recyclage des batteries lithium-ion.

Les méthodes de recyclage classiques reposent souvent sur des acides agressifs ou des solvants écologiques tels que les solvants eutectiques profonds (DES), qui se sont révélés coûteux peu efficaces. Ces procédés sont également très énergivores, récupérant rarement plus de 5 % du lithium à cause des pertes et contaminations. Pour surmonter ces défis, l'équipe de Rice a choisi un DES composé de chlorure de choline et d'éthylène glycol, capable d'entourer les ions lithium et de les extraire en solution.

Salma Alhashim, co-autrice principale de l'étude, explique que le chlorure de choline, l'un des composants du DES, absorbe efficacement les micro-ondes, permettant de chauffer le mélange rapidement. En plongeant les déchets de batteries dans ce solvant et en les exposant aux micro-ondes, les chercheurs ont réussi à extraire le lithium de manière sélective, en le séparant des autres métaux comme le cobalt ou le nickel.

L'utilisation des micro-ondes pour ce processus est comparable à celle d'un four à micro-ondes domestique, où l'énergie est transférée directement aux molécules, accélérant ainsi la réaction. Cette méthode permet d'atteindre des taux de récupération similaires à ceux obtenus avec des méthodes conventionnelles, mais en seulement 15 minutes contre 12 heures avec un bain d'huile.

L'un des principaux avantages de cette approche est la stabilité du solvant. En effet, le bain d'huile nécessitant un temps de traitement prolongé, le solvant commence à se décomposer, alors que ce problème est évité grâce aux cycles de chauffage courts offerts par les micro-ondes. Ce progrès pourrait améliorer considérablement l'impact économique et environnemental du recyclage des batteries lithium-ion, apportant une solution durable à un problème mondial croissant.