6

Gradnja baterij: Zakaj litij in zakaj litijev hidroksid?

Raziskovanje in odkrivanje

Zdi se, da litij in litijevi hidroksidi zaenkrat ostanejo tukaj: kljub intenzivnim raziskavam z alternativnimi materiali ni na obzorju ničesar, kar bi lahko nadomestilo litij kot gradnik sodobne tehnologije baterij.

Tako cene litijevega hidroksida (LiOH) kot litijevega karbonata (LiCO3) so zadnjih nekaj mesecev kazale navzdol in nedavni pretres na trgu zagotovo ne izboljša situacije.Vendar pa kljub obsežnim raziskavam alternativnih materialov ni na obzorju ničesar, kar bi lahko v naslednjih nekaj letih nadomestilo litij kot gradnik sodobne tehnologije baterij.Kot vemo od proizvajalcev različnih formulacij litijevih baterij, se hudič skriva v podrobnostih in tukaj se pridobivajo izkušnje za postopno izboljšanje energijske gostote, kakovosti in varnosti celic.

Ker se nova električna vozila (EV) uvajajo v skoraj tedenskih intervalih, industrija išče zanesljive vire in tehnologijo.Za te proizvajalce avtomobilov je nepomembno, kaj se dogaja v raziskovalnih laboratorijih.Izdelke potrebujejo tukaj in zdaj.

Prehod z litijevega karbonata na litijev hidroksid

Do nedavnega je bil litijev karbonat v središču pozornosti številnih proizvajalcev baterij za električna vozila, saj so obstoječe zasnove baterij zahtevale katode, ki uporabljajo to surovino.Vendar se bo to kmalu spremenilo.Litijev hidroksid je tudi ključna surovina pri proizvodnji baterijskih katod, vendar ga je trenutno veliko manj kot litijevega karbonata.Čeprav je bolj nišni izdelek kot litijev karbonat, ga uporabljajo tudi veliki proizvajalci baterij, ki tekmujejo z industrijo industrijskih maziv za isto surovino.Zato se pričakuje, da bodo zaloge litijevega hidroksida postale še manjše.

Ključne prednosti baterijskih katod iz litijevega hidroksida v primerjavi z drugimi kemičnimi spojinami vključujejo boljšo gostoto moči (večja zmogljivost baterije), daljši življenjski cikel in izboljšane varnostne funkcije.

Zaradi tega je povpraševanje v industriji baterij za ponovno polnjenje v letih 2010 močno raslo z vse večjo uporabo večjih litij-ionskih baterij v avtomobilskih aplikacijah.Leta 2019 so baterije za ponovno polnjenje predstavljale 54 % celotnega povpraševanja po litiju, skoraj v celoti iz tehnologij litij-ionskih baterij.Čeprav je hitra rast prodaje hibridnih in električnih vozil usmerila pozornost na zahteve po litijevih spojinah, pa je upadanje prodaje v drugi polovici leta 2019 na Kitajskem – največjem trgu za električna vozila – in globalno zmanjšanje prodaje zaradi zapor, povezanih s COVID-om. Pandemija -19 v prvi polovici leta 2020 je kratkoročno 'zavirala' rast povpraševanja po litiju, tako da je vplivala na povpraševanje baterijskih in industrijskih aplikacij.Dolgoročnejši scenariji še naprej kažejo močno rast povpraševanja po litiju v prihodnjem desetletju, pri čemer Roskill napoveduje, da bo povpraševanje leta 2027 preseglo 1,0 Mt LCE, z rastjo nad 18 % na leto do leta 2030.

To odraža trend večjih naložb v proizvodnjo LiOH v primerjavi z LiCO3;in tu nastopi vir litija: spodumenska kamnina je glede proizvodnega procesa bistveno bolj prilagodljiva.Omogoča poenostavljeno proizvodnjo LiOH, medtem ko uporaba litijeve slanice običajno vodi preko LiCO3 kot posrednika za proizvodnjo LiOH.Zato so proizvodni stroški LiOH znatno nižji s spodumenom kot virom namesto slanice.Jasno je, da je zaradi same količine litijeve slanice, ki je na voljo na svetu, sčasoma treba razviti nove procesne tehnologije za učinkovito uporabo tega vira.Z različnimi podjetji, ki preiskujejo nove procese, bomo to sčasoma videli, vendar je za zdaj spodumene varnejša stava.

DRMDRMU1-26259-slika-3