Étude des causes de dégradation observées dans les conditions d'opération d'un four rotatif de traitement de poudres LiFePO4 et analyses des solutions de remplacement

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Johnson Matthey est une compagnie oeuvrant dans les technologies renouvelables dont l'une des principales activités consiste au développement des cathodes que l'on retrouve dans les piles au lithium des véhicules électriques ou hybrides. En référence au constat d'une dégradation prématurée de leur four rotatif en acier inoxydable, la compagnie a contacté le CMQ pour en déterminer les causes et les pistes de solution afin d'augmenter significativement la durée de vie du four de remplacement. Cette problématique constitue un enjeu majeur pour la compagnie au niveau de ses activités (coûts de remplacement, arrêts de la production et contamination des poudres) et de ses obligations envers ses différents clients. En fait, le projet vise la compréhension et l'identification des causes de la dégradation en service d'un four dans lequel sont traitées des poudres de phosphate de fer lithié (LFP). Le projet se divise en 4 étapes successives. Il y a d'abord l'évaluation non destructive du four dans lequel sera effectuée une analyse chimique à l'aide d'un analyseur XRF. Suite aux informations recueillies et analysées, la seconde étape consistera à effectuer à des essais expérimentaux sur des matrices métalliques de différentes natures. Les matériaux sélectionnés seront chauffés dans un four en présence de LFP dans lequel les gaz formés seront chimiquement analysés. En troisième lieu, il y aura les évaluations microscopiques au laboratoire (microscope optique, microscope électronique à balayage (MEB), spectroscopie d'émission optique (SEO), dispersion d'énergie (EDS) et diffraction des rayons X). Finalement, il y aura rapport final comprenant les recommandations.