samedi, novembre 1, 2025
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats

Recycler le silicium des modules solaires dans des batteries Li-ion

par La rédaction
15 mars 2013
en Technologie

Insérez du silicium dans un creuset. Ajoutez 3 billes en acier inoxydable d’environ un centimètre de diamètre. Fermez, brassez pendant une dizaine d’heures, et voilà !

Vous obtenez un matériau nanostructuré économique et sécuritaire qui pourrait augmenter fortement la densité d’énergie (et donc l’autonomie) des batteries lithium-ion, celles-là mêmes qui alimentent vos gadgets électroniques et les véhicules électriques.

Grâce au broyage mécanique, Lionel Roué, professeur au Centre Énergie Matériaux Télécommunications de l’INRS à Varennes, a concocté une recette aussi simple que révolutionnaire.

Les chercheurs s’intéressent à l’utilisation du silicium dans les batteries lithium-ion depuis près d’une décennie déjà. Et pour cause : une anode de silicium stocke dix fois plus d’électrons qu’une anode de graphite, qui est présentement employée dans les batteries lithium-ion.

« Le problème, c’est que le volume du silicium varie de 300 % lors de la décharge et de la charge de la batterie, souligne Lionel Roué (en photo). Aucun matériau ne peut supporter ça. » À force de gonfler et de dégonfler, le silicium se fracture et devient moins performant. La batterie est alors bonne à jeter.

Recycler le silicium des modules solaires dans des batteries Li-ion

Pour s’affranchir de cette contrainte, plusieurs scientifiques utilisent de la poudre ou des fils nanométriques de silicium. Du fait de leur faible taille, ces matériaux résistent mieux à une forte expansion volumique. Cependant, fabriquer de tels matériaux est complexe et coûte plusieurs centaines de dollars par kilogramme, un montant non viable pour une utilisation commerciale.

D’où l’intérêt de la méthode utilisée par le professeur Roué, le broyage mécanique. Ce procédé est aussi simple que son nom l’indique. Il consiste à écraser mécaniquement un matériau – du silicium, dans le cas qui nous intéresse – jusqu’à l’obtention de la taille de cristallite désirée. « À l’échelle industrielle, la production d’un kilogramme reviendrait à un peu moins de trois dollars », affirme Lionel Roué.

Shaker à peinture

« Nos appareils n’ont rien de très sophistiqué », dit le professeur en pointant une machine qui ressemble à un agitateur à peinture : un moteur, une courroie et deux pinces pour maintenir le contenant en place. À l’intérieur, trois petites billes en inox virevoltent à une vitesse de plusieurs mètres par seconde et broient tout sur leur passage.

Un brassage d’une dizaine d’heures suffit pour obtenir une poudre de silicium de taille micrométrique. Une analyse au microscope électronique à transmission révèle cependant que la substance n’est pas tout à fait micrométrique. En effet, chaque particule de silicium est constituée de cristaux de silicium de taille nanométrique fusionnés les uns aux autres. Loin d’être un désavantage, cette structure « permet de bénéficier des propriétés nanométriques du silicium, sans les inconvénients ».

Recycler le silicium des modules solaires dans des batteries Li-ion

[ Cellules électrochimiques utilisées pour charger/décharger les matériaux de batterie ]

Lorsque ce matériau est mélangé avec un liant de composition approprié et du carbone selon une recette développée et brevetée par l’équipe du professeur Roué et ses partenaires, il résiste à près de 900 cycles de charge/décharge, ce qui est remarquable pour un silicium de taille micrométrique et même supérieur à ce qui est obtenu avec des particules de silicium de taille nanométrique, qui sont 100 fois plus coûteuses à fabriquer. De plus, dans la perspective où les répercussions des nanomatériaux sur la santé demeurent méconnus, le matériau produit par broyage mécanique possède un bel atout, car comme l’assure le chercheur, « la taille de nos particules étant plus élevée, la toxicité et les risques associés à leur manipulation sont diminués ».

Déchets précieux

Articles à explorer

Lasers rouges sur puces de silicium révolutionnent les technologies quantiques et de détection

Les lasers rouges sur puces de silicium révolutionnent les technologies quantiques et de détection

30 octobre 2025
Des scientifiques transforment les déchets plastiques en matériaux carbone

Des scientifiques transforment les déchets plastiques en matériaux carbone 

30 octobre 2025

Lionel Roué s’intéresse au broyage mécanique depuis son arrivée à l’INRS à la fin des années 1990. « Auparavant, j’utilisais cette technique pour améliorer les performances des hydrures métalliques utilisés dans les batteries nickel-métal hydrure (Ni-MH). Afin d’appliquer cette technique aux batteries lithium-ion, j’ai réalisé un partenariat avec des chercheurs de l’Institut des matériaux Jean Rouxel à Nantes, en France, qui sont reconnus mondialement pour leur expertise dans le domaine des batteries lithium-ion. Ceci a permis de mettre en place un projet de recherche à hauteur d’un million de dollars sur 3 ans soutenu conjointement par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie et l’Agence nationale de la recherche, et impliquant trois industriels canadiens : Bathium, Metafoam et FPInnovations. »

L’équipe de scientifiques a encore plusieurs défis à relever avant d’obtenir une technologie commercialisable. L’un des principaux problèmes demeure la variation importante du volume du silicium. À force de bouger, il se déconnecte du collecteur de courant en cuivre qui permet la circulation des électrons. Une solution envisagée consiste à utiliser une mousse de cuivre fabriquée par l’entreprise canadienne Metafoam.

Pour la prochaine phase de ses travaux, Lionel Roué espère aussi établir un partenariat avec un fabricant de panneaux solaires. « Ces entreprises jettent beaucoup de plaques de silicium. Grâce au broyage mécanique, nous pourrions donner une nouvelle vie à ces déchets en les utilisant dans des batteries Li-ion. » Broyer et recycler : la recette de Lionel Roué fait décidément coup double. ?

© Institut national de la recherche scientifique, 2013 / Tous droits réservés /
Photos © Christian Fleury

Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: batteriemicrorecyclagesilicium
Article précédent

Recherche : Stocker l’énergie sous forme d’un champ magnétique !

Article suivant

Un boson de Higgs, OUI, mais de quelle sorte ?

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Première preuve d'une accélération non gravitationnelle de l'objet interstellaire 3I/ATLAS ?
Recherche

Première preuve d’une accélération non gravitationnelle de l’objet interstellaire 3I/ATLAS ?

il y a 16 heures
L’impact des réseaux sociaux sur notre perception de l’information
Communication

L’impact des réseaux sociaux sur notre perception de l’information

il y a 18 heures
L'ingénierie au service de l'expresso : un robot barista lancé dans une université écossaise
Robotique

L’ingénierie au service de l’expresso : un robot barista lancé dans une université écossaise

il y a 19 heures
La DARPA veut créer des intelligences artificielles moins gourmandes en électricité
Industrie militaire

L’armée américaine veut créer des intelligences artificielles économes

il y a 22 heures
Une simple solution de stabilisation permet de créer sept nouveaux matériaux céramiques
Matériaux

Une simple solution de stabilisation permet de créer sept nouveaux matériaux céramiques

il y a 23 heures
Des chercheurs japonais créent des diamants avec des électrons
Recherche

Des chercheurs japonais créent des diamants avec des électrons

il y a 1 jour
Plus d'articles
Article suivant

Un boson de Higgs, OUI, mais de quelle sorte ?

e-UP : la petite citadine de Volkswagen, 100% branchée

Drôme : "Explosion maîtrisée sur un site McPhy Energy"

Laisser un commentaire Annuler la réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Première preuve d'une accélération non gravitationnelle de l'objet interstellaire 3I/ATLAS ?

Première preuve d’une accélération non gravitationnelle de l’objet interstellaire 3I/ATLAS ?

31 octobre 2025
L’impact des réseaux sociaux sur notre perception de l’information

L’impact des réseaux sociaux sur notre perception de l’information

31 octobre 2025
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com