Lithiumcarbonat und Lithiumhydroxid sind beides Rohstoffe für Batterien, wobei Lithiumcarbonat stets etwas günstiger war als Lithiumhydroxid. Worin besteht der Unterschied zwischen den beiden Materialien?
Erstens lassen sich beide Stoffe im Produktionsprozess aus Lithiumpyroxen gewinnen, wodurch der Kostenunterschied gering ist. Würde man jedoch zwischen den beiden Stoffen wechseln, entstünden zusätzliche Kosten und Ausrüstungsbedarf, sodass kein Kostenvorteil entstünde.
Lithiumcarbonat wird hauptsächlich durch das Schwefelsäureverfahren hergestellt, das durch die Reaktion von Schwefelsäure und Lithiumpyroxen gewonnen wird. Anschließend wird Natriumcarbonat zu der Lithiumsulfatlösung gegeben, ausgefällt und getrocknet, um Lithiumcarbonat zu erhalten.
Die Herstellung von Lithiumhydroxid erfolgt hauptsächlich durch das Alkaliverfahren, d. h. durch Rösten von Lithiumpyroxen und Calciumhydroxid. Andere Verfahren nutzen die sogenannte Natriumcarbonat-Druckbehandlung, bei der eine lithiumhaltige Lösung hergestellt und anschließend Kalk zugegeben wird, um Lithiumhydroxid zu gewinnen.
Lithiumpyroxen kann grundsätzlich sowohl zur Herstellung von Lithiumcarbonat als auch von Lithiumhydroxid verwendet werden, jedoch unterscheiden sich die Verfahren, die Anlagen können nicht gemeinsam genutzt werden, und es besteht kein wesentlicher Kostenunterschied. Darüber hinaus sind die Kosten für die Herstellung von Lithiumhydroxid mit Salzseesole deutlich höher als die für die Herstellung von Lithiumcarbonat.
Zweitens wird in einigen Anwendungsfällen bei hoch-nickelhaltigen ternären Verbindungen Lithiumhydroxid verwendet. NCA und NCM811 benötigen Lithiumhydroxid in Batteriequalität, während NCM622 und NCM523 sowohl Lithiumhydroxid als auch Lithiumcarbonat verwenden können. Auch die thermische Herstellung von Lithiumeisenphosphat (LFP)-Produkten erfordert Lithiumhydroxid. Produkte, die aus Lithiumhydroxid hergestellt werden, weisen in der Regel eine höhere Leistungsfähigkeit auf.