Lancement du premier centre national de R & D sur le recyclage des batteries lithium-ion


Alors que la technologie des batteries lithium-ion s'étend à travers le monde, notamment par l'électronique, les véhicules électriques et le stockage fixe, des chercheurs du département américain de l'Énergie (DOE) ont lancé le premier centre de recyclage de batteries lithium-ion, appelé ReCell Center, au Laboratoire national d'Argonne. . Selon le DOE, ce centre aidera les États-Unis à développer une industrie du recyclage concurrentielle à l’échelle mondiale et à réduire la dépendance du pays à l’égard des sources étrangères de matériaux de batterie.

Selon le DOE, les matériaux recyclés des batteries lithium-ion peuvent être réutilisés dans des batteries neuves, ce qui permet de réduire les coûts de production de 10 à 30%, ce qui permettrait de réduire le coût global des batteries pour véhicules électriques à l’objectif de 80 dollars par kilowatt-heure du DOE.

Le centre se concentrera sur quatre domaines de recherche clés pour permettre le recyclage rentable des batteries lithium-ion en vue de leur adoption par l'industrie (voir infographie ci-dessous):

  • Un centre de recyclage direct de cathodes développera des processus de recyclage qui génèrent des produits qui retournent directement dans de nouvelles batteries sans nécessiter de retraitement coûteux;
  • La récupération d'autres matériaux contribuera à créer des technologies qui recyclent de manière rentable les autres matériaux de la batterie, générant des revenus supplémentaires;
  • La conception en vue du recyclage développera de nouvelles conceptions de batteries optimisées pour faciliter le recyclage des futures batteries. et
  • Des outils de modélisation et d'analyse seront développés et utilisés pour aider à orienter efficacement la R & D et valider le travail effectué dans le centre.

Les collaborateurs des universités et des laboratoires nationaux utiliseront les outils de R & D de leurs institutions d'origine pour développer de nouvelles méthodes permettant de séparer et de récupérer les matériaux de valeur des batteries de VE usagées. Les chercheurs développeront ensuite les technologies les plus prometteuses dans les installations du centre ReCell situées en Argonne, où les collaborateurs industriels pourront explorer les technologies et les développer davantage. Ce centre constituera un espace de collaboration permettant aux chercheurs de l’industrie, du monde universitaire et d’autres laboratoires gouvernementaux d’utiliser des outils de recherche et développement non disponibles dans leurs propres laboratoires et de développer des technologies précommerciales.

«ReCell réunit nos laboratoires nationaux, le secteur privé et les universités pour développer des technologies de pointe qui permettent de recycler les batteries lithium-ion de manière sûre et économique», a déclaré Daniel R Simmons, secrétaire adjoint de l’Office de l’efficacité énergétique et des énergies renouvelables (EERE) du DOE. «Ce centre créera des emplois et créera une offre nationale de matériaux de batterie à base de lithium, tout en stimulant l'adoption d'une économie de véhicule électrique abordable.»

«Nous vivons une période passionnante dans la mesure où les applications de stockage d'énergie continuent de se développer», a déclaré Paul Kearns, directeur d'Argonne. «Ensemble, le département de l'énergie et Argonne ont fait des découvertes cruciales dans les matériaux avancés, la chimie et l'ingénierie qui ont rendu les batteries plus sûres et plus durables. Nous sommes fiers d’être les pionniers des premières installations d’essai à l’échelle et d’essais pilotes pour permettre le recyclage économique des batteries, contribuant ainsi à la prospérité et à la sécurité des États-Unis.

«Le centre ReCell contribuera à accélérer le recyclage rentable des batteries lithium-ion. Il associe les principaux experts du pays et les outils de recherche des universités, des laboratoires industriels et des laboratoires gouvernementaux pour résoudre les problèmes scientifiques qui ont empêché les États-Unis de tirer parti des avantages économiques, environnementaux et de sécurité associés à un marché commercial important pour le recyclage du lithium-ion, »A déclaré Jeff Spangenberger, directeur du centre ReCell.

Le centre ReCell, la première initiative de recherche et développement (R & D) avancée du DOE sur le recyclage des batteries, est une collaboration entre Argonne; le Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL); Oak Ridge National Laboratory (ORNL) et plusieurs universités, notamment l’Institut polytechnique de Worcester, l’Université de Californie à San Diego et l’Université technologique du Michigan. Des collaborateurs de toute la chaîne d'approvisionnement de la batterie, y compris des fabricants de batteries, des équipementiers (OEM), des centres de recyclage, des services de gestion du cycle de vie des batteries et des fournisseurs de matériaux, collaborent avec le centre. Le ministère de l'Éducation soutient le Centre ReCell avec 15 millions de dollars sur trois ans. Ses travaux comprendront le développement de bancs d'essai et une installation de mise à l'échelle des processus à Argonne.

L’objectif du centre est de créer des méthodes rentables pour améliorer considérablement les taux de recyclage et la sécurité nationale en réduisant la dépendance étrangère à l’approvisionnement en matériaux de batterie essentiels tels que le lithium et le cobalt. Cela renforcera le décret présidentiel 13817, qui identifie la nécessité de «développer des technologies de recyclage et de retraitement des minéraux critiques» dans le cadre d’une stratégie plus large visant à «garantir des approvisionnements sécurisés et fiables en minéraux essentiels».