Recyclage des batteries Li-ion. Thèse en science de l'énergie et des matériaux au Canada

Description globale des projets

Le Québec connaît une croissance significative dans le domaine des batteries et a récemment inauguré la zone d’innovation de la Vallée de la transition énergétique se situant à Bécancour, Trois-Rivières et Shawinigan, où l’industrie de ce secteur est située. Au cœur de cette zone, l’Institut National de la Recherche Scientifique (INRS) et l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR) s’unissent pour développer de nouvelles technologies de batteries et de nouveaux matériaux. Dans ce contexte, l’INRS est à la recherche de candidat(e)s désirant œuvrer à la conception de nouvelles générations de batteries et de nouveaux procédés chimiques. Ces personnes s’intégreront à une équipe de chercheuses et chercheurs dans les domaines du stockage et de la conversion de l’énergie. Pour ce projet, nous sommes à la recherche d’une personne désirant œuvrer sur un projet de recyclage des batteries Li-ion où le procédé d’extraction sera optimisé avec un partenaire industriel du milieu qui possible à la fois des installations en France et au Québec (Canada).

Contexte scientifique :

Avec l'essor des technologies de stockage d'énergie, en particulier les batteries lithium-ion (Li-ion), la demande en lithium augmente de manière exponentielle. Cependant, l'exploitation minière de ce métal engendre des défis environnementaux et économiques. Le recyclage des batteries Li-ion représente une solution prometteuse pour répondre à ces défis tout en favorisant une économie circulaire. Ce projet doctoral vise à développer des procédés hydrométallurgiques efficaces pour l'extraction sélective et durable du lithium à partir de batteries en fin de vie.

Objectifs du projet :

• Développer et optimiser des procédés hydrométallurgiques innovants pour l'extraction du lithium à partir de différents types de batteries Li-ion.
• Étudier les mécanismes chimiques et thermodynamiques liés à la dissolution, la précipitation et la séparation des éléments.
• Proposer des approches écocompatibles, réduisant l'impact environnemental et les coûts des procédés de recyclage.
• Valoriser les coproduits issus du processus de recyclage.

Langues : Maîtrise de l’anglais (écrit et oral) pour les publications scientifiques ; la connaissance du français est un plus. 

Équipe

Selon les projets, différentes universités, centres de recherche et industries sont impliqués. Il y aura aussi des opportunités de stage optionnel à l’international (en université ou industrie).

Direction de recherche 

François Allard

Louis-César Pasquier

Formation 

Les personnes retenues seront inscrites dans le programme de Doctorat en Sciences de l’Énergie et des Matériaux de l’INRS et passeront la majorité de leur temps à l’unité mixte de recherche (UMR) INRS-UQTR situé à Trois-Rivières. Elles effectueront des travaux dans ces domaines et seront formées à l’utilisation de diverses techniques de caractérisation telles que MEB, EDS, DRX, ainsi qu’aux essais électrochimiques. Ce parcours de recherche sera accompagné d’une formation approfondie et d’une participation à des conférences internationales.

Qualification requise

Afin de constituer l’équipe R&D des projets proposés, nous recrutons des candidat(e)s motivé(e)s, dynamiques et talentueux/se avec un bagage en matériaux, chimie, métallurgie ou génie chimique. Une expérience en batterie, matériaux et/ou électrochimie est un atout. Les doctorants auront accès à une bourse d’étude avantageuse.

Profil recherché :

Formation : Master (ou équivalent) en génie des procédés, chimie, science des matériaux ou domaine connexe.

Compétences techniques : Connaissance approfondie en hydrométallurgie, analyse physico-chimique (ICP, XRD, SEM, etc.), et thermodynamique des matériaux.

Aptitudes : Autonomie, rigueur scientifique, et goût pour la recherche expérimentale et théorique. Une expérience préalable en batteries Li-ion ou recyclage de minéraux critiques sera un atout.

Début des projets

2025 (aussitôt que possible)

Lieu

UMR INRS-UQTR sur les matériaux et les technologies pour la transition énergétique
Pavillon Tapan-K.-Bose
3351, Boul. des Forges C.P.500
Trois-Rivières (Québec) G9A 5H7
Canada

Soutien financier

L’INRS offre plusieurs programmes de bourses avantageux. Chaque étudiante et étudiant bénéficie d’un soutien financier durant ses études aux cycles supérieurs.

Prise de fonction :

05/05/2025

L’Institut national de la recherche scientifique (INRS) et l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR) ont entrepris, de concert, de mettre en place une unité mixte de recherche (UMR) sur la thématique du développement de matériaux et de technologies avancés au service d’une économie décarbonée. L'UMR INRS-UQTR fait partie de l'Institut National de la Recherche Scientifique – Centre Énergie, Matériaux et Télécommunications (INRS-EMT) situé à proximité de Montréal. Rattaché à l’université du Québec, l’INRS-EMT occupe une place unique et de choix dans le monde universitaire québécois en collaborant avec de nombreux industriels. L’INRS se classe premier au Québec et au Canada en ce qui a trait à l’intensité de recherche. En effet, l’établissement détient le plus haut financement reçu par membre du corps professoral et par membre étudiant. 

Qualification requise :

Afin de constituer l’équipe R&D des projets proposés, nous recrutons des candidat(e)s motivé(e)s, dynamiques et talentueux/se avec un bagage en hydrométallurgie, matériaux, chimie ou génie chimique. Une expérience en batterie, extraction/lixiviation et/ou électrochimie est un atout.

Les étudiants auront accès à une bourse d’étude avantageuse.
Excellent dossier académique.