fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de recherche de l'Université Cornell a développé une méthode de recyclage des batteries appelée régénération directe d'électrode à électrode (Direct Electrode-to-Electrode Regeneration, DEER), capable de restaurer 95 % de la puissance des batteries usagées et de réduire les coûts de fabrication du recyclage de 56 %. Cette méthode ne nécessite pas de broyage ni de concassage des batteries ; elle répare directement les électrodes par nettoyage chimique, permettant leur réutilisation dans de nouvelles batteries.
Actuellement, la méthode dominante dans l'industrie pour traiter les batteries usagées consiste à les incinérer dans des fours à haute température ou à les broyer en « poudre noire », puis à les tremper dans des acides corrosifs pour en extraire des minéraux rares comme le nickel et le cobalt. Ce processus de recyclage est coûteux, génère des émissions de carbone élevées et est très polluant. Selon le professeur Fred H. Rodd de génie chimique à la Duffield School of Engineering de l'Université Cornell, Vibha Kalra, cette méthode répare les batteries sans détruire leur structure ; le processus de dissolution aide à restaurer la capacité des batteries, raccourcissant considérablement le cycle de recyclage.
La cause principale de la défaillance des batteries n'est généralement pas l'épuisement des minéraux, mais la formation progressive, au cours des cycles de charge et de décharge, d'une couche de saleté incrustée appelée interface d'électrolyte solide (solid electrolyte interphase) entre les électrodes positive et négative. Cette couche de saleté entrave le flux d'énergie, mais tous les matériaux sont toujours présents. Le recyclage traditionnel nécessite de détruire l'ensemble du composant pour le nettoyer, tandis que la méthode DEER est plus douce : les techniciens ouvrent le boîtier de la batterie, retirent les électrodes intactes et les plongent dans une solution de 1,3-diméthyl-2-imidazolidinone. Cette solution dissout les accumulations isolantes tout en préservant intégralement la structure interne des électrodes. Ce processus contribue également à réduire la pollution atmosphérique et à diminuer considérablement la consommation d'eau industrielle.
La chaîne d'approvisionnement mondiale en matériaux critiques pour batteries est actuellement confrontée à des risques de rupture. Les États-Unis manquent de réserves des minéraux essentiels nécessaires aux batteries modernes, dépendent principalement de chaînes d'approvisionnement étrangères complexes pour importer ces matériaux, et ne disposent pas de grandes infrastructures pour raffiner ou reconstruire la poudre de batteries broyées. La méthode DEER, en maintenant les composants des batteries intacts, élimine le besoin de refabrication coûteuse à l'étranger, permettant au processus de recyclage d'être effectué localement, rapidement et à moindre coût.
La prochaine étape de l'équipe de recherche consiste à tester la méthode DEER sur des batteries industrielles de plus grande échelle et à ajuster le processus pour faire face à d'autres formes de dégradation des batteries, telles que la perte permanente de lithium. Actuellement, cette technologie a été appliquée avec succès à des batteries ayant un état de santé de 70 % à 80 %, seuil typique de mise au rebut des véhicules électriques. Les chercheurs estiment qu'en ciblant des mécanismes de dégradation supplémentaires, la fenêtre de récupération peut être élargie. Les résultats de cette recherche ont été publiés le 9 juin dans la revue « Energy and Environmental Science ».
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