Développement D’un Procédé Innovant de

il y a 3 semaines

Montpellier, France Institut Charles Gerhardt Montpellier Temps plein

**Développement d’un procédé innovant de recyclage et régénération du graphite des batteries lithium-ion**:

- Réf **ABG-126205**
- Sujet de Thèse- 09/10/2024- Cifre- Institut Charles Gerhardt Montpellier- Lieu de travail- Montpellier - Occitanie - France- Intitulé du sujet- Développement d’un procédé innovant de recyclage et régénération du graphite des batteries lithium-ion- Champs scientifiques- Chimie
- Génie des procédés

**Description du sujet**:

- Contexte:
La transition énergétique nécessite des solutions durables pour gérer les ressources critiques, telles
que le graphite, un composant essentiel des batteries lithium-ion. Aujourd'hui, la production de ce
matériau repose principalement sur l'extraction minière, une activité à fort impact environnemental.
Afin de réduire ces impacts, le recyclage du graphite apparaît comme une contribution incontournable.
Le recyclage du graphite permet de diminuer les émissions de gaz à effet de serre, de réduire
l'extraction de ressources naturelles non renouvelables, et de valoriser les déchets de batteries en
s'inscrivant dans une économie circulaire. Toutefois, pour que le recyclage du graphite devienne une
pratique généralisée, il reste des défis à relever : améliorer les techniques existantes, optimiser les
procédés de séparation et régénération, et développer des infrastructures adaptées.

Objectifs du projet:
L'objectif de cette thèse CIFRE est de développer un procédé continu et innovant pour la séparation et
la régénération du graphite issu des batteries lithium-ion usagées. Le doctorant travaillera sur:

- L’optimisation des processus de séparation physique, tels que la flottation, pour isoler le graphite des

autres composants.
- Le développement de procédés de régénération du graphite, en cherchant à minimiser l'usage

d'énergie et de produits chimiques.
- La validation du procédé par une caractérisation approfondie du graphite avant et après

régénération, suivie de tests électrochimiques réalisés à l'échelle laboratoire puis pilote sur des cellules
de type 18650.

Programme de recherche:
Le projet est une collaboration entre deux laboratoires, l’ICGM et GeoRessources, et SNAM, une
entreprise spécialisée dans le recyclage des batteries. Le doctorant sera impliqué dans les phases
suivantes:
1. Séparation du graphite de la blackmass (de SNAM) et optimisation des processus séparation : mise
en place d’un pilote pour la séparation du graphite.
2. Régénération du graphite : étude approfondie des méthodes de régénération du graphite, en
analysant leur efficacité énergétique et en termes d’économie « d’atomes ».
3. Caractérisation avancée (Amont et aval) : analyse des matériaux récupérés par diffraction des rayons
X (DRX), microscopie électronique (TEM, MEB), spectroscopie Raman et adsorption de gaz pour
comprendre la structure et les propriétés du graphite recyclé.4. Tests électrochimiques : mise en électrode du graphite régénéré et tests en conditions réelles pour
évaluer ses performances dans des batteries lithium-ion de type 18650.
5. Innovation technologique : proposer des améliorations des procédés existants et de nouveaux
procédés de recyclage plus écologiques.

**Nature du financement**:

- Cifre**Précisions sur le financement**:
**Présentation établissement et labo d'accueil**:

- Institut Charles Gerhardt MontpellierL’_Institut Charles Gerhardt Montpellier _(UMR 5253) est un laboratoire de recherche pluridisciplinaire se composant de cinq départements rassemblant près de 500 personnels. L’ICGM contribue au développement des recherches en chimie dans le but d’élaborer et de caractériser des matériaux complexes présentant des fonctionnalités à fort impact sociétal, tout particulièrement dans les domaines de la santé, de l’environnement et de l’énergie.

La maîtrise de toute la chaîne de compétences dans l’élaboration de matériaux complexes positionne favorablement les activités de recherche de l’ICGM non seulement dans le paysage montpelliérain mais aussi à l’échelle nationale et internationale.

Le projet “_Une chimie des matériaux au service de l’homme et de la société” _porté par l’intégralité de l’UMR, s’articule autour de cinq axes complémentaires:

- Matériaux moléculaires
- Matériaux macromoléculaires
- Matériaux poreux et hybrides
- Matériaux pour l’énergie
- Chimie physique théorique

L’une des clefs de voûte de toutes ces recherches répond à la volonté de comprendre et utiliser les différents types d’interactions intermoléculaires pour proposer des stratégies de synthèse mettant en exergue des processus coopératifs et des synergies entre motifs fonctionnels différents.

**Site web**:
**Intitulé du doctorat**:

- Doctorat en chimie**Pays d'obtention du doctorat**:

- France**Etablissement délivrant le doctorat**:

- Universi

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