Des mousses recyclées en électrodes de carbone

Détails: Publié le jeudi 10 septembre 2015 12:07

Une équipe de chercheurs de l'Université de Purdue, aux Etats Unis, a recyclé des mousses d’emballage pour fabriquer des anodes en carbone performantes qui pourraient remplacer celles, en graphite utilisées dans les batteries lithium-ion.

Ces électrodes sont obtenues par un procédé simple, peu coûteux, respectueux de l'environnement et potentiellement pratique pour une fabrication à grande échelle.

Dans ce procédé, les mousses, à base d'amidon et de polystyrène, subissent un chauffage, entre 500 et 900°C, dans un four sous atmosphère inerte, éventuellement en présence d’un catalyseur qui est souvent un sel de métal de transition. Le matériau obtenu est ensuite traité dans les anodes.

Ces anodes en carbone permettent de fabriquer des batteries qui se chargent et se déchargent plus rapidement parce qu’elles sont formées de feuilles minces et poreuses. Elles offrent, donc, un meilleur contact avec l'électrolyte liquide des batteries. De plus, des analyses microscopiques et spectroscopiques ont prouvé que les microstructures et les morphologies (du matériau formant l’anode) responsables des performances électrochimiques sont conservées après de nombreux cycles de charge-décharge. Ces anodes offrent, ainsi, de meilleures performances de stockage pour les batteries lithium-ion par rapport aux anodes en graphite. En effet, les anodes en carbone, dérivées des emballages mousses, ont montré une capacité spécifique maximale de 420 mAh/g (milliampères heures par gramme), ce qui est supérieur à la capacité théorique du graphite (372 mAh/g).

Ces électrodes carbonées offrent ainsi une solution prometteuse pour améliorer les performances des batteries tout en aidant à recycler une partie des mousses d’emballages qui représentent un des déchets les plus abondants et les moins recyclés au monde.

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