Une nouvelle étude se concentre sur le lithium, élément clé des batteries rechargeables, soulignant sa vulnérabilité aux perturbations de la chaîne d’approvisionnement ; elle indique qu’un procédé de récupération électrochimique peut récupérer efficacement le lithium des batteries usagées. Cette méthode, testée sur des types courants de batteries contenant du lithium, démontre une faisabilité économique et pourrait simplifier les opérations, réduire les coûts et accroître la durabilité et l’attractivité commerciale du procédé de récupération. L’étude a été dirigée par le professeur Xiao Su de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign.

L’équipe du professeur Xiao Su décrit un processus consistant à lessiver les métaux de la batterie dans un solvant organique, puis à utiliser une cellule électrochimique avec des électrodes recouvertes d’un polymère pour capturer le lithium. Il précise : « Le principal défi est la présence d’autres métaux dans la solution de récupération du lithium, en particulier dans les lessivats organiques. Pour surmonter ce défi, nous avons introduit un copolymère capable de capturer sélectivement le lithium directement à partir du solvant organique et régénérable par méthode électrochimique. »

L’équipe a démonté des batteries en laboratoire, lessivé les métaux pour obtenir un mélange contenant du lithium et d’autres métaux, puis transféré ce mélange dans une cellule électrochimique où les électrodes recouvertes du copolymère spécial capturent les ions lithium comme une éponge. Le professeur Xiao Su explique : « En plaçant l’électrode chargée en lithium dans une nouvelle solution et en appliquant une tension, le polymère libère les ions lithium qui sont collectés, tandis que les autres métaux restent dans le lessivat initial ; cette méthode de régénération électrochimique permet un recyclage répété du lithium. »

L’étude poursuit la caractéristique d’analyse de faisabilité économique dans le domaine du recyclage des ressources. Le professeur Xiao Su indique : « En adoptant une approche en trois étapes, le coût de production du lithium recyclé est économiquement avantageux par rapport au prix du marché. » Cela suggère que la nouvelle méthode pourrait réduire significativement les coûts ou être compétitive avec les méthodes actuelles de production de lithium. Cependant, Xiao Su précise que, bien que les résultats de validation de concept soient encourageants, davantage de travaux sont nécessaires sur la mise à l’échelle du système et la modélisation du procédé pour une validation supplémentaire. Il ajoute que cette technologie de séparation électrochimique s’applique non seulement aux phases aqueuses mais aussi aux solvants organiques, contribuant à établir une chaîne d’approvisionnement en lithium plus circulaire et durable, renforçant la sécurité d’approvisionnement et réduisant l’impact environnemental des méthodes d’extraction du lithium comme l’exploitation minière.