Des pneus déclassés pour recharger une batterie auto électrique

Cela ressemble au recyclage ultime pour le secteur automobile : des pneus recyclés jouissent d’une seconde vie dans les batteries au lithium-ion qui alimentent des véhicules électriques en énergie.

Des chercheurs du Department of Energy du laboratoire national d’Oak Ridge au Tennessee (États-Unis) ont travaillé sur la possibilité de recycler des pneus en accu en modifiant les propriétés des microstructures du noir de carbone (« carbon black »), obtenu depuis des pneus déclassés afin de mettre au point une meilleure anode pour les batteries lithium-ion. Pendant la décharge, les ions lithium positifs migrent de l'électrode négative vers l'électrode positive (contenant du lithium). Pendant la charge, l'inverse se produit. 

La technique développée par l'ORNL (le laboratoire national d'Oak Ridge) utilise une technologie de traitement brevetée permettant de venir à bout du noir de carbone par pyrolyse. Le matériau est semblable au graphite, mais il est produit par l'homme. Lors d'utilisation dans des batteries lithium-ion, les chercheurs produisent une petite batterie à échelle de laboratoire avec une capacité réversible plus importante que ce qui est réalisable avec des matériaux de graphite du commerce. Après 100 cycles, la capacité est censée s'approcher des 390mAh par gramme d'anode de carbone, ce qui est nettement supérieur aux meilleures caractéristiques de graphite du commerce. Les chercheurs ont attribué ce résultat à la microstructure unique du carbone récupérée des pneus. 

Peu coûteux et respectueux de l'environnement

Les anodes sont l'un des plus importants composants des batteries, représentant entre 11 à 15 % sur le marché des matériaux. La nouvelle technologie propose une réponse à la nécessité de développer un matériau d'anode peu coûteux et écologique sur la base de composites de carbone offrant une grande surface, un taux de stockage plus élevé et de la stabilité à long terme. 

Le centre de recherche prévoit une collaboration avec l'industrie américaine afin de breveter cette technologie et de produire des cellules lithium ion pour les applications automobiles, de stockage stationnaire, médicales et militaires. D'autres potentielles applications sont également visées comme par exemple l'infiltration de l'eau, l'absorption et le stockage de gaz. 

Un pilote pour le processus de production est en cours d'élaboration afin d'optimiser la récupération des matériaux et de faire la démonstration des applications, telles que les anodes pour les batteries lithium ion dans de grandes « pouch cells » (cellules sachets). Les chercheurs espèrent que ces batteries seront moins onéreuses que celles produites à partir de poudres de carbone commerciales.