Selon des recherches menées par l’Imperial College de Londres, le procédé de recyclage EcoCathode mis au point par l’entreprise britannique Altilium permettrait de fabriquer de meilleures batteries que celles qui ont fourni les matériaux critiques de base comme le lithium, le nickel et le cobalt.
A l’issue de ses travaux, l’Imperial College de Londres assure que les batteries boutons et à poche réalisées avec les matériaux obtenus du recyclage de batteries de véhicules électriques donnent de meilleurs résultats que les cellules cylindriques NMC 811 actuellement disponibles. A travers sa méthode EcoCathode, Altilium estime pouvoir récupérer plus de 95 % des métaux critiques des batteries en fin de vie provenant des véhicules électriques.
On imagine souvent le recyclage comme un moyen de valoriser des déchets en fabricant d’autres produits que ceux qui ont fini usés précédemment. Par exemple en récupérant des bouteilles en plastique pour la sellerie de véhicules. Il y a parfois aussi l’idée de baisser en gamme, comme si les matériaux issus du recyclage seraient d’une qualité inférieure.
Pour les chercheurs de la prestigieuse université londonienne, en termes de pureté, de morphologie et de performances électrochimiques, les matières cathodiques recyclées par Altilium surpassent les matériaux vierges issus de l’extraction minière. Cette conclusion apporte de l’eau au moulin de ceux qui espèrent mettre en place des boucles d’économie circulaire performantes pour le développement des véhicules électriques.
Offrant une capacité de charge de 150 mAh.g⁻¹, les cellules examinées intensivement par le Collège impérial de Londres avaient été produites à l’usine d’Altilium installée dans le Devon, sans doute sur le site de Plymouth. L’analyse des échantillons de matériaux cathodiques a montré « des avancées significatives dans la taille et la distribution des particules, contribuant à améliorer la stabilité et le comportement en cyclage ».
La robustesse chimique et physique qui en découle permet d’envisager des durées de vie supérieures et des temps de recharge réduits. Avec, pour cerise sur le gâteau à terme, une réduction importante des coûts en raison d’étapes énergivores qui n’ont plus lieu d’être, associées à l’extraction, au transport et au raffinage des minerais vierges.
L’entreprise britannique l’estime à 25 % d’ici 2035, lorsque son usine pourra fournir en masse les matériaux recyclés. L’idée serait alors de livrer les fabricants de cellules et les constructeurs nationaux afin de réduire la dépendance aux métaux importés et issus de l’extraction minière.
D’une qualité variable, ces derniers nécessitent souvent un raffinage approfondi pour les débarrasser de leurs impuretés avant de fabriquer des batteries. Une étape devenue inutile avec les matières obtenues du recyclage des anciens modules et qui offrent « des structures cristallines et une morphologie des grains favorables ». L’uniformité des particules est aussi à l’origine des propriétés électrochimiques améliorées.
Comme l’a déjà montré Altilium, récupérer les matériaux des anciennes batteries n’oblige pas à produire les nouvelles avec la même composition ni les mêmes proportions. De nouveaux ajustements peuvent être réalisés, en particulier au niveau de la richesse en nickel et en cobalt afin d’équiper les voitures électriques des nouvelles générations. Les constructeurs auraient ainsi la possibilité d’annoncer de meilleures autonomies, des puissances de recharge supérieures et une moindre dégradation. Ce qui pourrait les inciter à accorder des durées de garantie plus longues sur les batteries.
Et l’empreinte carbone ? A l’échelle du véhicule, elle pourrait diminuer d’environ 25 %, le gain étant de l’ordre de 74 % concernant les matériaux de cathode, et 77 % pour ceux de l’anode. Altilium développe actuellement une autre usine outre-Manche, à Teesside qu’environ 600 km séparent de Plymouth. L’ambition de l’entreprise de recyclage est de pouvoir traiter annuellement plus de 150 000 packs de véhicules électriques.
Le procédé a été mis au point en partenariat avec le groupe Jaguar Land Rover. Sans doute sera-t-il exploité pour valoriser les packs des nombreuses I-Pace qui ont été écartées de la route en raison de problèmes de batterie, en particulier pour un risque d’incendie. La black mass qui en serait extraite pourrait alors permettre de fabriquer les packs des futures voitures de la marque Jaguar qui cherche actuellement à renouveler son image.
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