6

Akkumulátorok építése: Miért lítium és miért lítium-hidroxid?

Kutatás és felfedezés

Úgy tűnik, hogy a lítium és a lítium-hidroxid egyelőre maradnak: az alternatív anyagokkal folytatott intenzív kutatások ellenére semmi sem áll a küszöbön, ami helyettesíthetné a lítiumot a modern akkumulátortechnológia építőelemeként.

Mind a lítium-hidroxid (LiOH), mind a lítium-karbonát (LiCO3) ára lefelé mutatott az elmúlt néhány hónapban, és a közelmúltbeli piaci felfordulás természetesen nem javít a helyzeten.Az alternatív anyagokkal kapcsolatos kiterjedt kutatások ellenére azonban nincs a láthatáron semmi, ami a lítiumot a modern akkumulátortechnológia építőelemeként helyettesíthetné a következő néhány évben.Amint azt a különféle lítium akkumulátor-készítmények gyártóitól tudjuk, az ördög a részletekben rejlik, és itt gyűjtik a tapasztalatokat az energiasűrűség, a cellák minőségének és biztonságának fokozatos javításához.

Az új elektromos járművek (EV) szinte heti rendszerességgel történő bevezetésével az iparág megbízható forrásokat és technológiát keres.Az autógyártók számára lényegtelen, hogy mi történik a kutatólaboratóriumokban.A termékekre itt és most van szükségük.

A lítium-karbonátról a lítium-hidroxidra való áttérés

Egészen a közelmúltig a lítium-karbonát állt sok elektromos járműakkumulátor gyártójának középpontjában, mivel a meglévő akkumulátor-konstrukciók ezt a nyersanyagot használó katódokat igényeltek.Ez azonban hamarosan megváltozik.A lítium-hidroxid az akkumulátorkatódok gyártásában is kulcsfontosságú nyersanyag, de jelenleg jóval rövidebb kínálattal rendelkezik, mint a lítium-karbonát.Noha ez egy szűkebb termék, mint a lítium-karbonát, a nagy akkumulátorgyártók is használják, amelyek ugyanazért a nyersanyagért versenyeznek az ipari kenőanyag-iparral.Ennek megfelelően a lítium-hidroxid-készletek a későbbiekben várhatóan még szűkösebbek lesznek.

A lítium-hidroxid akkumulátorkatódok fő előnyei más kémiai vegyületekkel szemben a jobb teljesítménysűrűség (nagyobb akkumulátorkapacitás), a hosszabb élettartam és a fokozott biztonsági jellemzők.

Emiatt az újratölthető akkumulátorok iparága iránti kereslet a 2010-es évek során erőteljes növekedést mutatott, a nagyobb lítium-ion akkumulátorok autóipari alkalmazásokban való egyre növekvő felhasználásával.2019-ben az újratölthető akkumulátorok a teljes lítiumigény 54%-át tették ki, szinte teljes egészében a Li-ion akkumulátortechnológiából.Bár a hibrid és elektromos járművek értékesítésének gyors növekedése ráirányította a figyelmet a lítiumvegyületek iránti igényre, Kínában – az elektromos járművek legnagyobb piacán – 2019 második felében az eladások visszaesése, valamint a COVID-járvány miatti leállások miatti globális értékesítési csökkenés. A 2020 első felében bekövetkezett világjárvány rövid távú „fékeket” húzott a lítium iránti kereslet növekedésére, mind az akkumulátoros, mind az ipari alkalmazások iránti keresletre hatással.A hosszabb távú forgatókönyvek szerint a lítium iránti kereslet továbbra is erőteljes növekedést mutat a következő évtizedben, azonban a Roskill előrejelzése szerint a kereslet 2027-ben meghaladja az 1,0 millió tonna LCE-t, és 2030-ig évi 18%-ot meghaladó növekedéssel.

Ez azt a tendenciát tükrözi, hogy többet fektetnek be a LiOH-termelésbe, mint a LiCO3-hoz;és itt jön képbe a lítiumforrás: a spodumen kőzet lényegesen rugalmasabb a gyártási folyamat szempontjából.Lehetővé teszi a LiOH áramvonalas előállítását, miközben a lítium sóoldat általában LiCO3-on vezet közvetítőként a LiOH előállításához.Ennélfogva a LiOH előállítási költsége lényegesen alacsonyabb, ha sóoldat helyett spodumént használunk.Nyilvánvaló, hogy a világon rendelkezésre álló hatalmas mennyiségű lítium sóoldat miatt végül új technológiai technológiákat kell kifejleszteni ennek a forrásnak a hatékony felhasználásához.Mivel a különböző cégek új folyamatokat vizsgálnak, végül ezt fogjuk látni, de egyelőre a spodumen egy biztonságosabb fogadás.

DRMDRMU1-26259-kép-3