Développement de réacteur électromembranaire pour la production d'hydroxyde de lithium

 

Chercheur responsable

Mickael Dollé, Université de Montréal

 

Domaine : Énergie

Programme projet de recherche orientée en partenariat : Développement durable du secteur minier  (3e concours)

Concours 2016-2017

Durée du projet : 3 ans

Budget total accordé au projet : 300 000 $

Partenaire financier

  • Ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles

Partenaire du projet

  • Nemaska Lithium Inc.

Équipe de recherche

  • Pierre Bouchard, Centre national en électrochimie et en technologie environnementales (CNETE)
  • Asmae Mokrini, Institut des matériaux industriels du CNRC
  • Mickael Dollé, Université de Montréal

Objectifs

Ce projet est un projet stratégique pour l'industrie minière, réalisé en partenariat entre l'Université de Montréal (UdeM), le Conseil National de Recherches du Canada (CNRC) et le Centre National en Électrochimie et Technologie Environnementale (CNETE). Les objectifs principaux du projet sont d'intensifier la production et de réduire la consommation énergétique d'un procédé électromembranaire pour la production d'hydroxyde de lithium, par le développement d'une nouvelle technologie d'électrolyse qui permet à la fois la réduction des coûts énergétiques et l'augmentation de la productivité.

Résultats attendus et retombées escomptées

Les résultats anticipés des différentes phases d'essais expérimentaux couplés à la caractérisation sont d'établir des relations entre l'élaboration des anodes, leur structure et les propriétés des nouveaux matériaux développés, de manière à cerner les propriétés qui favorisent les meilleures performances. À la suite de ce projet, l'entreprise partenaire pourra, avec l'aide de sa firme spécialisée en conception de réacteur électromembranaire et avec le concours des partenaires du projet, passer à une échelle pilote.


Nemaska Lithium, entreprise partenaire du projet, est un nouveau producteur dans la synthèse d'hydroxyde de lithium, un composé nécessaire à la synthèse de composantes critiques des batteries Li-ion. Elle développe le gisement de spodumène Whabouchi situé au Québec, le 2ème plus riche et plus grand gisement dans le monde, pour lequel un certificat d'autorisation général a été obtenu par l'entreprise. L'entreprise prévoit créer 300 emplois directs dont 120 à Shawinigan. Le lithium sera extrait du spodumène et transformé localement en hydroxyde de lithium de qualité batterie à l'aide d'un nouveau procédé électromembranaire, développé par Nemaska Lithium et ses nombreux partenaires, dont le Centre National en Électrochimie et Technologies Environnementales à Shawinigan. Ce procédé électromembranaire est novateur à bien des égards pour la chaîne de valeur des batteries Li-ion et l'environnement. Enviro-accès a évalué la réduction des émissions de GES associés à ce nouveau procédé à plus de 190 000 tonnes par an.

D'un point de vue scientifique, la compréhension des relations entre l'élaboration, la structure et les propriétés des nouveaux matériaux appliqués aux anodes dépolarisées à l'hydrogène, en particulier les surtensions, la dégradation des catalyseurs et la gestion de l'eau et de l'hydrogène sont des enjeux qui dépassent largement le cadre du projet, touchant notamment les piles à combustible. Ce projet formera des PHQ dans un secteur technologique porteur et polyvalent, qui trouve des applications dans l'énergie, mais aussi la synthèse de composés existants ou nouveaux issus de l'industrie minière. En réduisant les coûts de production du lithium de qualité batterie par synthèse directe, Nemaska apportera des économies à la chaîne de valeur, un enjeu déterminant pour le déploiement des batteries Li-ion de haute qualité.

Appel de propositions

Pour consulter l'appel de propositions, cliquez ici.