Développer une extraction assistée par polymère en CO₂ supercritique comme alternative aux méthodes pyro- et/ou hydrométallurgiques classiques pour recycler les métaux critiques des batteries lithium-ion
POLYCRICRI est un projet collaboratif coordonné par l’Institut Charles Gerhardt Montpellier, impliquant deux entreprises et un centre technique.
Ce projet a été labélisé et soutenu financièrement par l’ANR (Projet ANR-25- CE06-1517).
C’est un projet de 4 ans démarré en décembre 2025.
Coordinateur :
Dr. Patrick Lacroix-Desmazes
Directeur de recherche CNRS à l’Institut Charles Gerhardt de Montpellier (ICGM)
Contexte de l'étude
Batteries lithium-ion (LIB).
La transition énergétique entraîne une croissance exponentielle des ventes de véhicules électriques (VE). La principale chimie de cathode des batteries lithium-ion (LIB) pour 2025 repose sur les composés LiNixMnyCozO₂ (NMC).
La demande en lithium (Li) et en cobalt (Co) devrait être multipliée respectivement par 15 et par 60 d’ici 2030.
Recyclage des métaux issus des LIB.
Les principales méthodes de recyclage des métaux contenus dans les électrodes des LIB sont essentiellement des procédés pyro- et hydrométallurgiques. Cependant, la pyrométallurgie est énergivore, émet des gaz toxiques et le lithium est perdu dans les scories, tandis que l’hydrométallurgie génère de grandes quantités d’effluents organiques toxiques et d’effluents aqueux acides.
Il est donc nécessaire de développer des procédés de recyclage alternatifs plus respectueux de l’environnement.
Originalité et caractère innovant du projet
Le projet POLYCRICRI se distingue par son approche innovante allant bien au-delà de l’utilisation du CO₂ comme simple fluide d’extraction supercritique. Il ambitionne, pour la première fois, de développer et d’étudier de manière intégrée un procédé « tout-en-un » permettant la lixiviation, la complexation sélective et la solvatation des métaux contenus dans les matériaux de cathode de batteries lithium-ion (LIB), au moyen d’agents extractants macromoléculaires spécifiquement conçus, opérant dans des conditions sèches ou quasi sèches. Par ailleurs, une attention particulière est accordée au développement et à l’utilisation de polymères exempts de PFAS (composés per- et polyfluoroalkylés), ce qui représente un défi scientifique et technologique majeur dans le contexte du CO₂ supercritique.
Méthodologie pour atteindre les objectifs scientifiques du projet
1. Gestion du projet par le coordinateur
2. Ressources en matériaux de cathode de batteries lithium-ion à recycler : approvisionnement et caractérisation
3. Élaboration et caractérisation des polymères extractants
4. Extraction des métaux à partir des matériaux de cathode de LIB dans le CO₂ supercritique
5. Étude de faisabilité technico-économique et environnementale
Organisation Génerale du projet POLYCRICRI
