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Récupération du lithium des batteries lithium ion par un procédé de pompage ionique électrochimique

Défi technologique : Energie verte et/ou décarbonnée dont bioprocédés et valorisation des déchets (en savoir +)

Département : Département des Technologies des NanoMatériaux (LITEN)

Laboratoire : Laboratoire des technologies de valorisation des procédés et des matériaux pour les EnR

Date de début : 01-11-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0678

Contact : emmanuel.billy@cea.fr

L'utilisation de lithium a fortement augmenté lors des dernières années notamment du fait de l'explosion du marché des batteries. La future réglementaire Européenne va imposer la récupération du lithium, jusqu'alors non regardé. C'est pourquoi, une technologie sélective permettant de générer un concentré de lithium, qui soit peu couteuse, avec un faible impact environnemental et robuste devient nécessaire. La voie électrochimique apparaît comme une alternative pour séparer sélectivement et concentrer le lithium par une voie eco-compatible Le travail de thèse consistera au développement et à la compréhension des processus permettant d'extraire sélectivement le lithium provenant de lixiviat de batteries. Le matériau d'insertion devra être adapté aux spécificités chimiques des bains de recyclage (pH, nature et concentration des espèces). Une étude de sélectivité, d'efficacité et de robustesse du procédé électrochimique permettra d'identifier un matériau d'insertion et de désinsertion compatible. Une caractérisation fine des matériaux (HRTEM, DRX, etc.) permettra d'identifier les mécanismes de vieillissement à l'origine de l'altération de la cyclabilité du processus. Il pourra alors être proposé un ou des matériaux alternatifs à ceux de la littérature. Enfin, ce travail doit permettre de proposer l'utilisation de cette brique technologique dans les procédés hydrométallurgiques destinés au recyclage des batteries Li-ion.

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