A IDTechEx identificou diversos modelos de negócio adotados pelos recicladores. Alguns visam otimizar as rotas de transporte e recolha através do modelo Spoke and Hub ou de soluções móveis, enquanto outros procuram licenciar as suas tecnologias ou vender produtos reciclados. O novo relatório da IDTechEx, "Mercado de Reciclagem de Baterias de Ião-Lítio 2022-2042", apresenta uma análise detalhada da cadeia de valor atual, baseada na análise de mais de 85 recicladores de baterias de iões de lítio em todo o mundo.
 
A sustentabilidade é um fator-chave para a reciclagem de baterias de iões de lítio, pelo que é importante que todos os aspetos da atividade de um reciclador sejam otimizados para alcançar o mínimo impacto ambiental e a máxima eficiência. O modelo Spoke and Hub para reciclagem de baterias de iões de lítio apresenta instalações separadas para reciclagem mecânica e refinação. Nas centrais mais pequenas, as baterias de iões de lítio em fim de vida útil são decompostas em massa negra, que é depois transportada para as centrais para processamento hidrometalúrgico em materiais para baterias. Este sistema tem a vantagem de pontos de recolha mais amplamente distribuídos e acessíveis, permitindo que os resíduos perigosos das baterias sejam transformados num material mais facilmente transportável e possibilitando que as centrais centrais maiores alcancem economias de escala. Os modelos mais eficientes localizarão fábricas centrais com parceiros de fabrico de baterias para reduzir as distâncias de transporte de materiais e as emissões associadas.
 
A Li-Cycle, uma empresa de reciclagem de iões de lítio, adotou este modelo. A empresa canadiana opera duas fábricas de rádio em Ontário e Rochester, Nova Iorque, e planeia construir mais duas nos Estados Unidos. A primeira fábrica da Li-Cycle deverá iniciar as suas operações em 2023. A Lithion Recycling é outra startup de reciclagem de baterias de iões de lítio que aproveita as vantagens de um modelo de rádio e hub e planeia construir a sua primeira fábrica de rádio, que estará operacional até ao final de 2022. Embora o modelo crie um maior acesso a matérias-primas e reduza as distâncias de transporte de materiais perigosos, uma desvantagem é que exige o equilíbrio entre as atividades de rádio e hub. Estas empresas em fase inicial podem necessitar de estabelecer parcerias flexíveis com empresas dispostas a comprar a matéria-prima reciclada no caso de a capacidade de rádio exceder a capacidade do hub.
 
Outra forma de otimizar a acessibilidade da reciclagem de baterias de iões de lítio é levar o processo até à própria matéria-prima. Esta tecnologia está a ser desenvolvida pela Redivivus, uma startup americana que criou um processo móvel de reciclagem mecânica chamado "Redi-Shred". O Redi-Shred é um camião que tritura e neutraliza as baterias de iões de lítio no local, produzindo uma massa negra que pode ser transportada em segurança, sem custos adicionais com materiais perigosos. A Redivivus planeia combinar esta tecnologia com o seu processo de hidroeletrorefino, o Redi-cycle, para recolher e refinar baterias de iões de lítio à escala comercial. Um ponto forte deste modelo é a ênfase na segurança. Os fornecedores de baterias de iões de lítio em fim de vida útil estarão provavelmente interessados ​​na capacidade do serviço de neutralizar materiais perigosos no local. Em contrapartida, depender exclusivamente de serviços móveis de reciclagem mecânica pode limitar a capacidade, especialmente quando as baterias para veículos elétricos estiverem amplamente disponíveis após 2030.
 
Uma pesquisa recente da IDTechEx constatou que 48% das empresas de reciclagem de baterias de iões de lítio operam atualmente à escala laboratorial ou piloto. Isto reflecte o facto de os inovadores reconhecerem o valor da reciclagem na futura economia circular e procurarem melhorar as credenciais ambientais dos veículos eléctricos. Ao longo da década de 2020, a IDTechEx prevê que várias empresas de reciclagem de baterias de iões de lítio farão a transição para a escala comercial, à medida que a capacidade global aumenta para antecipar a disponibilidade de baterias de veículos elétricos em fim de vida útil.