Дослідження американських учених пролило нове світло на причини того, чому частина сучасних тягових акумуляторів для електромобілів деградує швидше, ніж очікувалося. Паралельно в Китаї активно розвиваються наукові роботи, спрямовані на відновлення характеристик відпрацьованих літій-іонних батарей, що може мати суттєве значення для майбутнього галузі електромобільності та переробки акумуляторів.
Згідно з результатами дослідження, проведеного фахівцями Аргоннської національної лабораторії та Чиказького університету, ключовою причиною втрати ємності та появи тріщин у батареях з монокристалічними катодами з високим вмістом нікелю є внутрішні механічні напруження. Вони виникають через нерівномірний перебіг електрохімічних реакцій усередині окремих частинок катодного матеріалу. Ці висновки суперечать поширеному раніше уявленню, що монокристалічна структура сама по собі гарантує підвищену довговічність батарей. Традиційно вважалося, що відсутність меж зерен, характерних для полікристалічних матеріалів, автоматично усуває основні джерела утворення тріщин. Однак нове дослідження показало, що навіть у межах одного кристалу можуть формуватися значні напруження, які з часом призводять до руйнування структури під час багаторазових циклів заряджання та розряджання.
На цьому тлі китайські науковці повідомляють про перспективні лабораторні методи відновлення ємності вже відпрацьованих акумуляторів електромобілів. У другій половині 2025 року дослідники з Хуачжунського університету науки і технологій представили технологію регенерації катодів літій-іонних батарей із високим вмістом нікелю за допомогою розплавів солей. Згідно з оприлюдненими даними, такий підхід дозволяє відновити до 76% початкової розрядної ємності деградованих катодних матеріалів. Механізм регенерації полягає у повторному проникненні іонів літію в пошкоджені кристалічні структури та частковому усуненні структурних порушень, що накопичилися внаслідок тривалої експлуатації.
Дослідження також засвідчило, що значна частина відслуживших катодів батарей електромобілів зберігає достатню структурну цілісність для відновлення на рівні матеріалу. Саме це робить катоди з високим вмістом нікелю одним із найперспективніших об’єктів для подальших робіт у сфері регенерації. Такий напрям набуває особливої актуальності в умовах стрімкого зростання китайського ринку утилізації акумуляторів електромобілів, який уже входить у фазу масового вибуття батарей із експлуатації. Очікуване різке збільшення обсягів відпрацьованих акумуляторних блоків створює сприятливі умови для розвитку як технологій відновлення, так і промислової переробки.
Окрім високонікелевих батарей, у 2025 році в Китаї було опубліковано й ґрунтовне академічне дослідження, присвячене стратегіям регенерації літій-залізо-фосфатних акумуляторів. У роботі, підготовленій ученими з Цзянсуского педагогічного університету разом із колегами, систематизовано підходи до відновлення катодних матеріалів на основі окисно-відновних реакцій. Автори проаналізували можливості оптимізації властивостей перероблених матеріалів і підкреслили необхідність подальших досліджень для різних хімічних складів батарей, з огляду на відмінності в механізмах деградації.
Паралельно ринковий аналіз свідчить, що китайська галузь переробки та повторного використання літій-іонних акумуляторів уже охоплює всю ланку постачання. До неї входять компанії, що займаються збором і переробкою батарей та сировини, зокрема CATL, BYD, Shanxi Coking і Yunnan Tin, підприємства з хімічної переробки та рафінування матеріалів, серед яких Huayou Cobalt, New Energy Zhongneng, Ganfeng Lithium і Haopeng Technology, а також виробники акумуляторних матеріалів і порошкових металів, такі як Dangsheng Technology та Heyuan Fuma.
У сукупності результати американських досліджень процесів старіння монокристалічних катодів і китайські розробки в галузі регенерації акумуляторів демонструють, що глибоке розуміння механізмів деградації на рівні матеріалу та застосування контрольованих методів відновлення можуть відіграти ключову роль у подовженні життєвого циклу батарей електромобілів. Водночас дослідження враховують і економічні аспекти, зокрема використання кобальту та пошук альтернативних хімічних складів, що є критично важливим для можливого промислового впровадження технологій регенерації в умовах зростаючих обсягів відпрацьованих акумуляторів.