Des découvertes récentes menées par des chercheurs américains ont clarifié pourquoi certaines batteries avancées de véhicules électriques vieillissent plus rapidement que prévu, fournissant ainsi un contexte pour des recherches parallèles en Chine axées sur la restauration des performances des cellules lithium-ion dégradées. L’étude américaine a identifié les contraintes mécaniques internes causées par des réactions électrochimiques inégales au sein des cathodes monocristallines à haute teneur en nickel comme étant l’un des principaux facteurs de fissuration et de perte de capacité, remettant en question les hypothèses antérieures selon lesquelles les conceptions monocristallines offrent par nature une durée de vie plus longue, selon IT-home.
Des recherches menées par l’Argonne National Laboratory et l’Université de Chicago ont révélé que les conclusions tirées des cathodes polycristallines étaient mal appliquées aux matériaux monocristallins. Alors que les cathodes monocristallines éliminent les joints de grains susceptibles de provoquer des fissures, l’étude a montré que l’inhomogénéité de la réaction au sein des particules individuelles génère des contraintes, conduisant à une défaillance structurelle lors de cycles répétés de charge-décharge.
Dans ce contexte, des chercheurs chinois ont rapporté des méthodes à l’échelle du laboratoire pour récupérer la capacité utilisable des batteries de véhicules électriques vieillies. Au second semestre 2025, des chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Huazhong signalé un sel fondu technique de régénération des cathodes vieillies des batteries lithium-ion à haute teneur en nickel couramment utilisées dans les véhicules électriques. Selon un rapport public sur l’étude, le procédé aux sels fondus a restauré jusqu’à 76 % de la capacité de décharge initiale dans les matériaux dégradés, permettant aux ions lithium de pénétrer à nouveau dans les structures cristallines endommagées et d’améliorer les désordres structurels formés lors d’un cycle à long terme.
L’étude a noté que de nombreuses cathodes de batteries de véhicules électriques retirées du marché conservent une intégrité structurelle suffisante pour permettre la régénération au niveau matériel. Cette caractéristique fait des cathodes à haute teneur en nickel une cible appropriée pour la recherche sur la restauration, d’autant plus que le marché chinois du retrait des batteries de véhicules électriques se développe rapidement. Le secteur chinois des batteries entre dans une phase de retrait à grande échelle, avec une augmentation prévue du nombre de packs en fin de vie, créant les conditions nécessaires à l’expansion des activités de régénération et de recyclage, selon le Science and Technology Daily.
Une étude universitaire chinoise de 2025 a également examiné les stratégies de régénération basées sur l’oxydoréduction pour les batteries usagées au lithium-fer phosphate (LFP). Une revue complète de l’Université normale du Jiangsu et de ses collaborateurs compile systématiquement les méthodes de régénération basées sur des réactions d’oxydation et de réduction, décrit les voies d’optimisation des matériaux cathodiques recyclés et souligne la nécessité de recherches plus approfondies dans diverses chimies, publiée par RSC.
Les données de l’industrie indiquent que le secteur chinois du recyclage et de la réutilisation des batteries lithium-ion implique une chaîne d’approvisionnement complète. Les acteurs en amont comprennent des sociétés de recyclage de batteries et de matières premières telles que CATL, BYD, Shanxi Coking et Yunnan Tin. Les entreprises du secteur intermédiaire se concentrent sur le raffinage et le traitement chimique, notamment Huayou Cobalt, New Energy Zhongneng, Ganfeng Lithium et Haopeng Technology. Les entreprises en aval, qui fabriquent des matériaux pour batteries ou traitent des métaux en poudre, comprennent Dangsheng Technology et Heyuan Fuma. Cette chaîne reflète l’ampleur de la participation industrielle au marché chinois croissant du recyclage des batteries.
Les découvertes américaines sur le vieillissement des batteries monocristallines et les recherches chinoises sur la régénération montrent que la compréhension des mécanismes au niveau des matériaux et l’application de techniques de restauration à l’échelle du laboratoire sont toutes deux pertinentes pour prolonger la durée de vie des batteries de véhicules électriques. Des études chinoises montrent que les cathodes à haute teneur en nickel et LFP conservent une intégrité structurelle suffisante pour restaurer leur capacité dans des conditions contrôlées. Les analyses du secteur indiquent un volume croissant de batteries de véhicules électriques en fin de vie entrant sur le marché chinois. La recherche identifie également les considérations liées aux coûts et aux matériaux, y compris l’utilisation du cobalt et les produits chimiques alternatifs, pertinentes pour la mise en œuvre industrielle potentielle des technologies de régénération.