6

בניית סוללות: למה ליתיום ולמה ליתיום הידרוקסיד?

מחקר וגילוי

נראה שליתיום וליתיום הידרוקסידים כאן כדי להישאר, לעת עתה: למרות מחקר אינטנסיבי עם חומרים חלופיים, אין שום דבר באופק שיכול להחליף את הליתיום כאבן בניין לטכנולוגיית סוללות מודרנית.

הן מחירי הליתיום הידרוקסיד (LiOH) והן מחירי הליתיום קרבונט (LiCO3) מצביעים כלפי מטה בחודשים האחרונים והטלטלה האחרונה בשוק בהחלט לא משפרת את המצב.עם זאת, למרות מחקר מקיף על חומרים חלופיים, אין שום דבר באופק שיכול להחליף את הליתיום כאבן בניין לטכנולוגיית סוללות מודרנית במהלך השנים הקרובות.כפי שאנו יודעים מיצרני הניסוחים השונים של סוללות הליתיום, השטן טמון בפרטים וכאן נצבר ניסיון לשיפור הדרגתי של צפיפות האנרגיה, איכות ובטיחות התאים.

עם הצגת כלי רכב חשמליים חדשים (EVs) במרווחים כמעט שבועיים, התעשייה מחפשת מקורות וטכנולוגיה אמינים.עבור אותם יצרני רכב לא רלוונטי מה קורה במעבדות המחקר.הם צריכים את המוצרים כאן ועכשיו.

המעבר מליתיום קרבונט לליתיום הידרוקסיד

עד לאחרונה ליתיום קרבונט היה המוקד של יצרנים רבים של סוללות EV, מכיוון שתכנוני סוללות קיימים דרשו קתודות באמצעות חומר גלם זה.עם זאת, זה עומד להשתנות.ליתיום הידרוקסיד הוא גם חומר גלם מרכזי בייצור של קתודות סוללות, אבל יש לו הרבה יותר אספקה ​​מאשר ליתיום קרבונט כיום.אמנם מדובר במוצר נישתי יותר מאשר ליתיום קרבונט, אך הוא משמש גם על ידי יצרני סוללות גדולים, שמתחרים בתעשיית חומרי הסיכה התעשייתיים על אותו חומר גלם.ככזה, אספקת ליתיום הידרוקסיד צפויה להיהפך אף יותר.

היתרונות העיקריים של קתודות סוללת ליתיום הידרוקסיד ביחס לתרכובות כימיות אחרות כוללים צפיפות הספק טובה יותר (יותר קיבולת סוללה), מחזור חיים ארוך יותר ותכונות בטיחות משופרות.

מסיבה זו, הביקוש מתעשיית הסוללות הנטענות הראה צמיחה חזקה לאורך שנות ה-2010, עם השימוש הגובר בסוללות ליתיום-יון גדולות יותר ביישומי רכב.בשנת 2019, סוללות נטענות היוו 54% מסך הביקוש לליתיום, כמעט כולו מטכנולוגיות סוללות Li-ion.למרות שהעלייה המהירה במכירות כלי רכב היברידיים וחשמליים הפנתה את תשומת הלב לדרישה לתרכובות ליתיום, ירידה במכירות במחצית השנייה של 2019 בסין - השוק הגדול ביותר לרכבי רכב חשמליים - והפחתה גלובלית במכירות שנגרמה מנעילה הקשורה לנגיף הקורונה. מגפת -19 במחצית הראשונה של 2020 הביאה את ה"בלמים" לטווח הקצר על הגידול בביקוש לליתיום, על ידי השפעה על הביקוש הן מיישומים של סוללות והן מיישומים תעשייתיים.תרחישים לטווח ארוך יותר ממשיכים להראות צמיחה חזקה לביקוש לליתיום במהלך העשור הקרוב, עם זאת, כאשר Roskill צופה שהביקוש יעלה על 1.0Mt LCE בשנת 2027, עם צמיחה של יותר מ-18% בשנה עד 2030.

זה משקף את המגמה להשקיע יותר בייצור LiOH בהשוואה ל-LiCO3;וכאן נכנס לתמונה מקור הליתיום: סלע ספודומן גמיש משמעותית מבחינת תהליך הייצור.זה מאפשר ייצור יעיל של LiOH בעוד השימוש בתמיסת ליתיום מוביל בדרך כלל דרך LiCO3 כמתווך לייצור LiOH.לפיכך, עלות הייצור של LiOH נמוכה משמעותית עם ספודומן כמקור במקום מי מלח.ברור שעם הכמות העצומה של תמיסת ליתיום הזמינה בעולם, בסופו של דבר יש לפתח טכנולוגיות תהליכיות חדשות כדי ליישם את המקור הזה ביעילות.עם חברות שונות שחוקרות תהליכים חדשים, בסופו של דבר נראה את זה מגיע, אבל לעת עתה, spodumene הוא הימור בטוח יותר.

DRMDRMU1-26259-image-3