Soutenance de thèse de Alban MORADELL-CASELLAS

Le lithium est souvent considéré comme « l’or blanc » du 21ème siècle. Son utilisation pour la fabrication des batteries Li-ion, utilisées dans les véhicules électriques, a entrainé une hausse rapide de sa consommation. Le manque de transparence, les impacts environnementaux et socioéconomiques ainsi que les enjeux de gouvernance grandissants autour de la chaîne d’approvisionnement des batteries suscitent de plus en plus le besoin de traçabilité. Néanmoins, si des systèmes de certification existent déjà, aucune vérification matérielle de la provenance du lithium n’est pour l’heure possible. Cette thèse vise à développer des techniques analytiques permettant de distinguer l’origine du lithium tout au long de la chaîne de production pour répondre à ce besoin. Pour ce faire, les flux de matières et procédés de transformation ont été étudiés afin de déterminer les étapes cruciales où mettre en place la traçabilité matérielle. La collecte d’échantillons a permis le développement de méthodes pour l’ensemble de la chaîne. Elles comprennent des analyses réalisables sur site (mines, usines, ports …) à l’aide d’appareil de fluorescence à rayons X et de cathodoluminescence qui rendent possible d’identifier rapidement l’origine d’un minerai ou d’un concentré de minerai. Des méthodes en laboratoire ont également été mises au point utilisant des spectromètres de masse quadripolaire et multi-collecteurs afin d’analyser la signature isotopique du lithium et chimique des matériaux de l’aval, à savoir sels de lithium purifiés, matières actives, cathodes et batteries. Ces dernières méthodes permettent de vérifier la conformité de ces signatures conservées jusqu’au produit fini. Les systèmes de certification, régulations et les implications que pourraient avoir la mise en place de la traçabilité matérielle sur le marché du lithium ont également été explorés.