À mesure que le boom des véhicules électriques s’intensifie, la demande de fabrication de batteries durables augmente. Le simple fait d’échanger des combustibles fossiles contre une autre ressource naturelle limitée n’est pas une stratégie viable à long terme. Heureusement, de nouvelles recherches indiquent que l’utilisation de composants de batteries de véhicules électriques recyclés offre une solution substantielle à ce défi.
Une étude menée par l'Imperial College de Londres et parrainée par la société de technologies propres Altilium démontre que les intrants recyclés peuvent surpasser les minerais fraîchement extraits en termes de performances critiques. Cette avancée ouvre la voie à des véhicules électriques plus abordables, se chargeant plus rapidement et offrant une longévité prolongée.
L'enquête s'est concentrée sur les matériaux actifs de cathode recyclés (CAM) générés à l'usine ACT1 d'Altilium dans le Devon. Les chercheurs ont comparé ces CAM récupérés à des matériaux commerciaux standards dérivés de l’exploitation minière conventionnelle. Les résultats ont montré que les variantes recyclées offraient des avantages marqués, permettant notamment une durée de vie plus longue de la batterie et des vitesses de charge plus rapides.
L’un des principaux avantages de l’utilisation d’intrants recyclés est leur uniformité. Contrairement aux minerais extraits, qui présentent une qualité variable et nécessitent un raffinage intensif, les matériaux recyclés proviennent de batteries fabriquées et réglementées. Cette origine garantit moins de contaminants et une composition métallique plus stable. Par conséquent, les batteries obtenues sont plus robustes, capables de supporter de nombreux cycles de charge et de décharge avec une perte de performances minimale.
Les chercheurs ont appris qu'ils pouvaient ajuster le CAM recyclé pour créer des résultats personnalisés, notamment des formulations de batteries riches en nickel et sans cobalt, qui aident à développer des batteries adaptées à des exigences de performances spécifiques. Les échantillons CAM recyclés ont également démontré une robustesse chimique et physique impressionnante lors des tests, indiquant leur potentiel pour des performances de batterie soutenues et de haut niveau au fil du temps.
Altilium souligne que le recyclage réduit les processus coûteux et énergivores associés à l'extraction, au transport et au raffinage des minerais vierges. Cela atténue également les risques associés à la qualité variable du minerai et aux perturbations potentielles de l’approvisionnement. La faible consommation d’énergie du recyclage réduit encore davantage l’empreinte carbone de la production de véhicules électriques. Le Dr Christian Marston, co-fondateur et COO d'Altilium a déclaré que « les produits CAM recyclés non seulement s'alignent sur les objectifs mondiaux de développement durable, mais offrent également des performances techniques améliorées à moindre coût, ce qui change la donne pour l'industrie des véhicules électriques ».
La recherche impliquait des tests électrochimiques sur des piles bouton et des piles en forme de poche fabriquées à partir de CAM recyclées. Les chercheurs ont comparé les résultats aux CAM disponibles dans le commerce utilisées dans les batteries NMC 811 à haute teneur en nickel, un type courant que l'on trouve dans de nombreuses voitures électriques. La technologie est actuellement en cours de validation au UK Battery Industrialization Centre (UKBIC), où des cellules de batterie utilisant des CAM recyclées sont produites pour des tests et un perfectionnement plus approfondis.
Le processus de validation est essentiel pour garantir la viabilité de la technologie en vue d'un déploiement à grande échelle sur le marché des voitures électriques. Altilium a récemment obtenu un investissement de 5 millions de dollars auprès du groupe de commerce et d'investissement japonais Marubeni pour son usine de recyclage de batteries de Teesside. Cette usine traitera les déchets de 150 000 véhicules électriques par an une fois opérationnelle.
