Comparaison des voies de production du graphite naturel et du graphite synthétique destiné aux matériaux de batteries

Résumé

Les graphites naturels et synthétiques sont utilisés comme matériaux de batteries dans de nombreuses applications. Le graphite naturel peut se former dans la croûte terrestre à environ 750 °C et à une pression de 5 000 bars, mais très lentement (nécessitant des millions d’années). Comme la matière naturelle carbonée (principalement des fossiles végétaux) dont dispose mère nature varie sur le plan des propriétés physiques et chimiques, les graphites naturels extraits dans le monde présentent un large éventail de caractéristiques. En raison des impuretés naturelles présentes sur les chantiers, plusieurs étapes d’enrichissement sont nécessaires pour produire un concentré de graphite naturel vendable (dont la pureté est de 80 à 90 %). Ce concentré doit ensuite subir un processus de purification afin d’atteindre la qualité batterie, soit environ 99,9 % de teneur en carbone avec un minimum d’impuretés métalliques). En comparaison, le graphite synthétique peut être produit à partir de matières premières plus pures (généralement à base de pétrole), mais il faut une température élevée (~3 000 °C) pour que les réactions de graphitisation soient réalisées dans un délai raisonnable (jours). À l’heure actuelle, l’industrie des batteries utilise un mélange de graphite naturel et synthétique; il est donc important de comprendre leurs voies de production respectives, leurs avantages concurrentiels et leurs limites.