Έρευνα & Ανακάλυψη
Μοιάζει με τα υδροξείδια λιθίου και λιθίου να μείνουν, προς το παρόν: παρά την εντατική έρευνα με εναλλακτικά υλικά, δεν υπάρχει τίποτα στον ορίζοντα που θα μπορούσε να αντικαταστήσει το λίθιο ως δομικό στοιχείο για τη σύγχρονη τεχνολογία μπαταριών.
Τόσο οι τιμές του υδροξειδίου του λιθίου (LiOH) όσο και του ανθρακικού λιθίου (LiCO3) δείχνουν προς τα κάτω τους τελευταίους μήνες και η πρόσφατη ανατροπή της αγοράς σίγουρα δεν βελτιώνει την κατάσταση. Ωστόσο, παρά την εκτεταμένη έρευνα σε εναλλακτικά υλικά, δεν υπάρχει τίποτα στον ορίζοντα που θα μπορούσε να αντικαταστήσει το λίθιο ως δομικό στοιχείο για τη σύγχρονη τεχνολογία μπαταριών μέσα στα επόμενα χρόνια. Όπως γνωρίζουμε από τους παραγωγούς των διαφόρων σκευασμάτων μπαταριών λιθίου, ο διάβολος βρίσκεται στη λεπτομέρεια και εδώ αποκτάται εμπειρία για τη σταδιακή βελτίωση της ενεργειακής πυκνότητας, της ποιότητας και της ασφάλειας των κυττάρων.
Με τα νέα ηλεκτρικά οχήματα (EV) να εισάγονται σχεδόν σε εβδομαδιαία διαστήματα, η βιομηχανία αναζητά αξιόπιστες πηγές και τεχνολογία. Για αυτούς τους κατασκευαστές αυτοκινήτων δεν έχει σημασία τι συμβαίνει στα ερευνητικά εργαστήρια. Χρειάζονται τα προϊόντα εδώ και τώρα.
Η μετάβαση από το ανθρακικό λίθιο στο υδροξείδιο του λιθίου
Μέχρι πολύ πρόσφατα το ανθρακικό λίθιο ήταν το επίκεντρο πολλών παραγωγών μπαταριών EV, επειδή τα υπάρχοντα σχέδια μπαταριών απαιτούσαν καθόδους που χρησιμοποιούν αυτή την πρώτη ύλη. Ωστόσο, αυτό πρόκειται να αλλάξει. Το υδροξείδιο του λιθίου είναι επίσης βασική πρώτη ύλη για την παραγωγή καθόδων μπαταρίας, αλλά έχει πολύ μικρότερη προσφορά από το ανθρακικό λίθιο επί του παρόντος. Ενώ είναι ένα πιο εξειδικευμένο προϊόν από το ανθρακικό λίθιο, χρησιμοποιείται επίσης από μεγάλους παραγωγούς μπαταριών, οι οποίοι ανταγωνίζονται τη βιομηχανία βιομηχανικών λιπαντικών για την ίδια πρώτη ύλη. Ως εκ τούτου, οι προμήθειες υδροξειδίου του λιθίου αναμένεται στη συνέχεια να γίνουν ακόμη πιο σπάνιες.
Τα βασικά πλεονεκτήματα των καθόδων μπαταρίας υδροξειδίου του λιθίου σε σχέση με άλλες χημικές ενώσεις περιλαμβάνουν καλύτερη πυκνότητα ισχύος (περισσότερη χωρητικότητα μπαταρίας), μεγαλύτερο κύκλο ζωής και βελτιωμένα χαρακτηριστικά ασφαλείας.
Για το λόγο αυτό, η ζήτηση από τη βιομηχανία επαναφορτιζόμενων μπαταριών παρουσίασε ισχυρή ανάπτυξη καθ' όλη τη διάρκεια της δεκαετίας του 2010, με την αυξανόμενη χρήση μεγαλύτερων μπαταριών ιόντων λιθίου σε εφαρμογές αυτοκινήτων. Το 2019, οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες αντιπροσώπευαν το 54% της συνολικής ζήτησης λιθίου, σχεδόν εξ ολοκλήρου από τεχνολογίες μπαταριών Li-ion. Αν και η ταχεία άνοδος των πωλήσεων υβριδικών και ηλεκτρικών οχημάτων έχει στρέψει την προσοχή στην απαίτηση για ενώσεις λιθίου, η πτώση των πωλήσεων το δεύτερο εξάμηνο του 2019 στην Κίνα –τη μεγαλύτερη αγορά ηλεκτρικών οχημάτων– και η παγκόσμια μείωση των πωλήσεων που προκαλείται από τα lockdown που σχετίζονται με τον COVID -19 η πανδημία το πρώτο εξάμηνο του 2020 έβαλε τα βραχυπρόθεσμα «φρένα» στην αύξηση της ζήτησης λιθίου, επηρεάζοντας τη ζήτηση τόσο από μπαταρίες όσο και από βιομηχανικές εφαρμογές. Τα πιο μακροπρόθεσμα σενάρια συνεχίζουν να δείχνουν ισχυρή ανάπτυξη για τη ζήτηση λιθίου την επόμενη δεκαετία, ωστόσο, με τη Roskill να προβλέπει ότι η ζήτηση θα ξεπεράσει το 1,0 εκατομμύριο LCE το 2027, με ανάπτυξη άνω του 18% ετησίως έως το 2030.
Αυτό αντανακλά την τάση για περισσότερες επενδύσεις στην παραγωγή LiOH σε σύγκριση με το LiCO3. Και εδώ είναι που παίζει ρόλο η πηγή λιθίου: η πέτρα σποδουμενίου είναι σημαντικά πιο ευέλικτη όσον αφορά τη διαδικασία παραγωγής. Επιτρέπει την εξορθολογισμένη παραγωγή LiOH, ενώ η χρήση άλμης λιθίου συνήθως οδηγεί μέσω LiCO3 ως ενδιάμεσο για την παραγωγή LiOH. Ως εκ τούτου, το κόστος παραγωγής του LiOH είναι σημαντικά χαμηλότερο με το σποντουμένιο ως πηγή αντί για άλμη. Είναι σαφές ότι, με την τεράστια ποσότητα άλμης λιθίου που είναι διαθέσιμη στον κόσμο, πρέπει τελικά να αναπτυχθούν νέες τεχνολογίες διεργασίας για την αποτελεσματική εφαρμογή αυτής της πηγής. Με διάφορες εταιρείες να ερευνούν νέες διαδικασίες, θα δούμε τελικά αυτό να έρχεται, αλλά προς το παρόν, το spodumene είναι ένα πιο ασφαλές στοίχημα.
