Nouveau Monde Graphite vient de « révolutionner » le développement de son matériau d’anode pour batteries à lithium-ion.

Il y a trois ans, Nouveau Monde Graphite, une société basée au Québec, a commencé à développer un matériau d’anode pour batteries à lithium-ion, que l’on utilise dans les véhicules électriques, avec le professeur Lionel Roué de l’institut national de la recherche scientifique (INRS), un spécialiste des matériaux d’anodes à base de silicium. Récemment, elle a annoncé une avancée majeure dans ce procédé. Cette nouvelle percée améliore la capacité et la rentabilité du matériau, et valorise les déchets en incorporant du silicium dans l’excédent de graphite.

« Nous travaillons sur… [la] mise en œuvre d’un projet d’intégration verticale totale depuis la roche et le gisement jusqu’aux matériaux finis pour batteries, dans l’optique d’offrir aux clients une solution [plus durable] », déclarait Eric Desaulniers, président et chef de la direction de Nouveau Monde. « Le produit principal est du graphite sphérique. Il faut récupérer le graphite ardoisier que l’on trouve dans la roche, puis produire du graphite sphérique enrobé, qui mesure généralement entre 15 et 20 microns. [Les clients] exigent du graphite hautement purifié enrobé de carbone, [c’est] la forme principale du produit. »

D’après Nouveau Monde, le procédé actuel génère seulement 60 % de graphite micronisé utilisable qui permet de fabriquer le produit principal nécessaire au matériau d’anode pour batteries. Les 40 % restant sont ensuite vendus sur le marché comme produit de faible valeur. « Le problème dans le procédé… de micronisation et de formation du graphite ardoisier est que l’on perd environ 40 % de graphite micronisé », expliquait M. Desaulniers. « Jusqu’à la semaine dernière, on ne pouvait pas réutiliser [ce] produit dans les batteries lithium-ion. »

Dans le cadre de cette nouvelle percée, le graphite restant est aggloméré en particules de 16 à 20 microns. Des nanoparticules de silicium sont ensuite ajoutées, créant par là même une particule avantageuse du point de vue commercial. D’après M. Desaulniers, le produit résultant est précieux pour la fabrication de batteries, et on l’obtient à partir de ce qui serait normalement considéré comme un déchet. « Cette solution est avantageuse du point de vue financier. Elle nous permet de proposer des prix plus intéressants et de nous inscrire dans une perspective plus durable en réutilisant des matériaux peu valorisés pour en faire un matériau de grande valeur », expliquait-il.

La forme principale du produit de la société sera toujours utilisée pour le marché des véhicules électriques, mais le cycle de vie plus long de ce nouveau produit secondaire et les particules de graphite plus petites peuvent servir dans d’autres applications. L’équipe de recherche et développement (R&D) de la société conçoit actuellement des produits qui optimisent les matériaux de graphite enrichis en silicium. En créant un procédé qui permet à la société de vendre non pas 60 %, mais 100 % de sa production au prix fort, Nouveau Monde espère attirer les fabricants de batteries cherchant à réduire leurs coûts.

Ce nouveau développement aura en outre un impact positif sur le projet de Matawinie de la société à Saint-Michel-des-Saints, au Québec. En mettant en œuvre ce procédé dans le cadre du projet, M. Desaulniers estime que le chiffre d’affaires de la société augmentera de 20 à 25 %. Jusqu’ici, Nouveau Monde vendait les déchets à environ 500 dollars la tonne. « Aujourd’hui, grâce aux particules à grande valeur que nous créons, ces déchets pourraient [se] vendre entre 6 000 et 8 000 dollars la tonne », expliquait-il.

Nouveau Monde a reçu une subvention de 340 000 dollars du conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) pour poursuivre ses travaux sur ce projet. La société investit également environ 180 000 dollars dans ce programme de trois ans, qui portera sur la production de particules primaires et la réutilisation de matériaux déclassés afin de fabriquer des particules secondaires dans une installation pilote.

« Notre engagement est clair », expliquait M. Desaulniers. « Nous souhaitons devenir le fournisseur de graphite par excellence qui comprend l’interaction du graphite avec le silicium, et [nous assurer] de fabriquer des produits répondant aux besoins de nos clients [dans] la décennie à venir. »

Nouveau Monde travaille actuellement sur des plans d’études techniques et d’approvisionnement détaillés pour son projet pilote et attend d’obtenir un permis d’extraction minière du gouvernement du Québec avant de construire l’installation et les fours de purification, entre autres. Par ailleurs, elle a récemment annoncé la signature d’une importante entente de collaboration avec Forge Nano afin d’utiliser les technologies exclusives de cette société pour l’enrobage de son graphite sphérique destiné au matériau d’anode pour batteries.

Nouveau Monde prévoit la mise en service de son usine de démonstration pour la phase initiale de production d’ici la fin du premier semestre 2021. La production commerciale devrait commencer en 2023.

Traduit par Karen Rolland