Mémoire, Partim A, COLLÉGIALITÉ

Abstract

Le marché des batteries lithium-ion étant en pleine croissance, une problématique majeure se pose : comment gérer durablement les déchets qui sont produits en quantité croissante au fil des années ? Le recyclage des batteries en fin de vie est indispensable pour relever les défis environnementaux et économiques liés à leur prolifération. Dans ce travail, deux méthodes de recyclage direct du matériau de cathode de type « NCA » seront décrites et comparées. Dans un premier temps, la partie la plus valorisable de la batterie, le matériau actif de la cathode, sera séparée du reste de la batterie en fin de vie. Pour ce faire, la cathode subira un traitement thermique à différentes températures (de la température ambiante à 350 °C) pendant 2 heures sous air, suivi d’un traitement dans un bain à ultrasons. Cela permettra de récupérer le matériau actif de la cathode tout en préservant son intégrité structurelle et morphologique. La régénération de la poudre de cathode sera ensuite réalisée selon deux méthodes : la méthode à l’état solide (solid-state) et la méthode hydrothermale (hydrothermal). Plusieurs paramètres, tels que la température et le temps de réaction, seront optimisés afin de maximiser la relithiation et d'améliorer les propriétés structurales et électrochimiques du NCA. Les poudres obtenues seront ensuite analysées par DRX, ICP-MS et SEM. Enfin, des piles boutons seront fabriquées avec les poudres les plus prometteuses afin de déterminer la méthode de régénération la plus efficace pour le NCA.