Grant: Discovery Grants Program - Individual

Les préoccupations croissantes concernant l'électrification de l'économie, l'épuisement des ressources naturelles, le réchauffement climatique et la dégradation de l'environnement sont des défis de haute priorité pour la société canadienne et sa communauté scientifique. Le développement de nouvelles technologies avancées et plus propres, capables de limiter l'utilisation des produits fossiles, garantir l'approvisionnement en métaux critiques et stratégiques (MCS), réduire l'utilisation des solvants toxiques, les acides corrosifs et contrôler la manière avec laquelle l'énergie est générée et stockée, font partie intégrante des défis actuels et futurs. Répondre à ces défis implique nécessairement la conception et le développement de  matériaux plus innovants et plus verts tels que les liquides ioniques (LIs), les solvants eutectiques profonds (DESs) et les fluides supercritiques. Les LIs (sels organiques liquides à température <100°C) et les DESs (solvants constitués par des LIs à caractère souvent basique et des composés donneurs de liaison hydrogène) sont le sujet d'études attrayantes dans les domaines de sciences de l'énergie et la métallurgie en milieu ionique  appelée aussi  l'ionométallurgie. Ces matériaux constituent une solution alternative émergente et plus durable (en tant que solvants) dans les procédés de lixiviation, d'extraction/séparation des métaux, ainsi (qu'électrolytes) plus performants dans les cellules de stockage électrochimique de l'énergie et l'électroextraction sélective. A cet égard, je propose dans ce programme de recherche, une approche à la fois verte et circulaire pour concevoir et développer des matériaux à base de LIs constitués par des LIs purs ou des DESs pour des applications favorisant le développement durable. La première partie des travaux est focalisée sur l'emploi sur-mesure de LIs ou LIS/DESs pour le recyclage et la valorisation des MCS tels que les éléments de terres rares, le lithium, le nickel et le cobalt contenus dans les résidus miniers et électroniques. La deuxième partie est consacrée au développement d'une nouvelle génération d'électrolytes hybrides et performants à base de LIs pour les supercondensateurs à haute densité d'énergie. L'importance de la recherche proposée réside dans l'utilisation d'une économie circulaire plus verte pour développer des technologies de recyclage plus durable et qui offre un approvisionnement autonome en métaux critiques et stratégiques pour le Canada. Les travaux permettront également de générer des connaissances importantes pour la conception d'électrolytes hybrides, constitués par des LIs élaborés sur-mesure, qui offrent une solution d'avenir pour concevoir les supercondensateurs de demain. Les solutions de pointe escomptées devraient fournir un avantage concurrentiel aux industries canadiennes pour qu'elles demeurent un chef de file mondial dans la lutte contre les changements climatiques et dans l'électrification de l'économie pour les décennies à venir.