6

Budowa baterii: dlaczego lit i dlaczego wodorotlenek litu?

Badania i odkrycia

Wygląda na to, że lit i wodorotlenki litu na razie pozostaną w tym miejscu: pomimo intensywnych badań nad materiałami alternatywnymi, na horyzoncie nie widać niczego, co mogłoby zastąpić lit jako element konstrukcyjny nowoczesnej technologii akumulatorów.

Zarówno ceny wodorotlenku litu (LiOH), jak i węglanu litu (LiCO3) od kilku miesięcy spadają, a ostatnie wstrząsy na rynku z pewnością nie poprawiają sytuacji.Jednak pomimo szeroko zakrojonych badań nad materiałami alternatywnymi, na horyzoncie nie widać niczego, co w ciągu najbliższych kilku lat mogłoby zastąpić lit jako element składowy nowoczesnej technologii akumulatorów.Jak wiemy od producentów różnych formuł akumulatorów litowych, diabeł tkwi w szczegółach i to właśnie tutaj zdobywa się doświadczenie, aby stopniowo poprawiać gęstość energii, jakość i bezpieczeństwo ogniw.

Ponieważ nowe pojazdy elektryczne (EV) są wprowadzane na rynek niemal co tydzień, branża poszukuje niezawodnych źródeł i technologii.Dla producentów samochodów nie ma znaczenia, co dzieje się w laboratoriach badawczych.Potrzebują produktów tu i teraz.

Przejście z węglanu litu na wodorotlenek litu

Do niedawna wielu producentów akumulatorów EV skupiało uwagę na węglanie litu, ponieważ istniejące konstrukcje akumulatorów wymagały stosowania katod wykorzystujących ten surowiec.Jednak to ma się wkrótce zmienić.Wodorotlenek litu jest również kluczowym surowcem do produkcji katod akumulatorowych, choć obecnie występuje w znacznie mniejszych ilościach niż węglan litu.Chociaż jest to produkt bardziej niszowy niż węglan litu, jest również stosowany przez największych producentów akumulatorów, którzy konkurują z branżą smarów przemysłowych o ten sam surowiec.W związku z tym oczekuje się, że dostawy wodorotlenku litu w przyszłości staną się jeszcze mniejsze.

Kluczowe zalety katod akumulatorów wodorotlenkowych litowo w porównaniu z innymi związkami chemicznymi obejmują lepszą gęstość mocy (większa pojemność akumulatora), dłuższą żywotność i ulepszone funkcje bezpieczeństwa.

Z tego powodu popyt ze strony branży akumulatorów wykazywał silny wzrost w latach 2010-tych wraz ze wzrostem wykorzystania większych akumulatorów litowo-jonowych w zastosowaniach motoryzacyjnych.W 2019 r. akumulatory odpowiadały za 54% całkowitego zapotrzebowania na lit, prawie w całości z technologii akumulatorów litowo-jonowych.Choć szybki wzrost sprzedaży pojazdów hybrydowych i elektrycznych zwrócił uwagę na zapotrzebowanie na związki litu, spadek sprzedaży w drugiej połowie 2019 r. w Chinach – największym rynku pojazdów elektrycznych – oraz globalny spadek sprzedaży spowodowany blokadami związanymi z pandemią -19 pandemia w pierwszej połowie 2020 r. zahamowała krótkoterminowy wzrost zapotrzebowania na lit, wpływając na popyt zarówno ze strony akumulatorów, jak i zastosowań przemysłowych.Jednak długoterminowe scenariusze w dalszym ciągu wskazują na silny wzrost popytu na lit w nadchodzącej dekadzie, przy czym Roskill prognozuje, że popyt przekroczy 1,0 Mt LCE w 2027 r., przy wzroście przekraczającym 18% rocznie do 2030 r.

Odzwierciedla to tendencję do większych inwestycji w produkcję LiOH w porównaniu z LiCO3;i tu właśnie pojawia się źródło litu: skała spodumenowa jest znacznie bardziej elastyczna pod względem procesu produkcyjnego.Pozwala to na usprawnioną produkcję LiOH, podczas gdy użycie solanki litowej zwykle prowadzi do produkcji LiOH za pomocą LiCO3 jako półproduktu.W związku z tym koszt produkcji LiOH jest znacznie niższy w przypadku spodumenu jako źródła zamiast solanki.Oczywiste jest, że przy ogromnej ilości solanki litu dostępnej na świecie ostatecznie konieczne będzie opracowanie nowych technologii procesowych, aby efektywnie wykorzystać to źródło.W miarę jak różne firmy badają nowe procesy, w końcu to nastąpi, ale na razie spodumen jest bezpieczniejszym rozwiązaniem.

DRMDRMU1-26259-image-3