Descriptif technique :

Ce stage s’inscrit dans le développement de batteries tout solide pour la mobilité.  Les batteries tout solide sont constituées d’une anode en lithium métallique qu’il est possible de recycler en fin de vie. Cependant, cette anode lithium est progressivement dégradée en situation de vie et comprend donc un certain nombre d’impuretés dont il faut se débarrasser avant de pouvoir réutiliser le lithium pour la fabrication de nouvelles batteries.

Le premier objectif du stage consistera à établir un procédé thermique de purification sous vide du lithium collecté à partir de batteries en fin de vie, et de caractériser le lithium obtenu. En fonction des résultats, il pourra être nécessaire d’ajuster le procédé thermique pour favoriser l’obtention d’un matériau lithium de grande pureté. Le travail sera réalisé sur des petites quantités de lithium (quelques grammes).

L’équipement principale utilisé dans ce stage est constitué de 2 chambres de dépôt sous vide et d’une boite à gants reliées entre elles par un bras robotisé. Cet équipement permet de conserver des matériaux sensibles à l’air et à l’humidité tel que le Li métal.

Le deuxième objectif de ce stage est d’analyser la transposition de ce procédé de laboratoire à un équipement pilote permettant de traiter des quantités de l’ordre du kg, et d’identifier les adaptations nécessaires à réaliser sur cet équipement.

Contexte :

Dans un contexte d’électrification massive des véhicules, les batteries tout-solide au lithium métallique font l’objet de nombreuses recherches, y compris la gestion de fin de vie et le recyclage de ces batteries dans une optique de mise en place de la circularité des matériaux nécessaires à la transition énergétique. La réglementation européenne évolue par ailleurs, ainsi il est prévu que les batteries produites contiennent un pourcentage de matière provenant de batteries recyclées fixé par la réglementation, et également que le taux de recyclage du lithium dans les batteries usagées soit de 70% en 2030. Il faut donc s’assurer que les procédés de recyclage répondent à ces nouvelles exigences, aussi bien sur les aspects quantitatifs que qualitatifs.

Ce stage est en lien avec le projet européen SEATBELT (HORIZON Europe). Ce stage sera connecté à un autre stage lié au volet « fabrication d’anodes en lithium ».

Profil recherché :

• Etudiant en sciences des matériaux, autonome, capable de mener à bien une recherche scientifique, présentant de bonnes aptitudes au travail en équipe et en communication. 
• Motivé par les enjeux environnementaux de notre époque et par les recherches appliquées guidées par un grand acteur industriel du domaine.
• Adepte de la progression continue et pouvant faire preuve de flexibilité et d’adaptation.
• L’étudiant devra présenter de la patience et de la persévérance.
• Anglais requis (B2)