6

Construción de baterías: por que litio e por que hidróxido de litio?

Investigación e Descubrimento

Parece que o litio e os hidróxidos de litio chegaron para quedar, por agora: a pesar da intensa investigación con materiais alternativos, non hai nada no horizonte que poida substituír o litio como elemento básico da tecnoloxía de baterías moderna.

Tanto o hidróxido de litio (LiOH) como o carbonato de litio (LiCO3) levan meses apuntando á baixa e a recente reorganización do mercado non mellora a situación. Non obstante, a pesar da extensa investigación sobre materiais alternativos, non hai nada no horizonte que poida substituír o litio como elemento básico da tecnoloxía de baterías moderna nos próximos anos. Como sabemos polos produtores das diversas formulacións de baterías de litio, o demo reside nos detalles e é aquí onde se adquire experiencia para mellorar gradualmente a densidade de enerxía, a calidade e a seguridade das celas.

Coa introdución de novos vehículos eléctricos (VE) case a intervalos semanais, a industria busca fontes e tecnoloxía fiables. Para eses fabricantes de automóbiles é irrelevante o que estea a suceder nos laboratorios de investigación. Necesitan os produtos aquí e agora.

A transición do carbonato de litio ao hidróxido de litio

Ata hai pouco, o carbonato de litio foi o foco de atención de moitos produtores de baterías para vehículos eléctricos, porque os deseños de baterías existentes requirían cátodos que empregasen esta materia prima. Non obstante, isto está a piques de cambiar. O hidróxido de litio tamén é unha materia prima clave na produción de cátodos de baterías, pero na actualidade hai moito menos que as existencias do carbonato de litio. Aínda que é un produto máis especializado que o carbonato de litio, tamén o empregan os principais produtores de baterías, que compiten coa industria dos lubricantes industriais pola mesma materia prima. Como tal, espérase que as subministracións de hidróxido de litio sexan aínda máis escasas.

As principais vantaxes dos cátodos de baterías de hidróxido de litio en relación con outros compostos químicos inclúen unha mellor densidade de potencia (maior capacidade da batería), un ciclo de vida máis longo e características de seguridade melloradas.

Por este motivo, a demanda da industria das baterías recargables mostrou un forte crecemento ao longo da década de 2010, co uso crecente de baterías de ións de litio máis grandes en aplicacións automotrices. En 2019, as baterías recargables representaron o 54 % da demanda total de litio, case na súa totalidade procedente de tecnoloxías de baterías de ións de litio. Aínda que o rápido aumento das vendas de vehículos híbridos e eléctricos chamou a atención sobre a necesidade de compostos de litio, a caída das vendas na segunda metade de 2019 na China (o maior mercado de vehículos eléctricos) e unha redución global das vendas causada polos confinamentos relacionados coa pandemia da COVID-19 na primeira metade de 2020 puxeron os «freos» a curto prazo ao crecemento da demanda de litio, ao afectar á demanda tanto de baterías como de aplicacións industriais. Non obstante, os escenarios a longo prazo seguen a mostrar un forte crecemento da demanda de litio durante a próxima década, e Roskill prevé que a demanda supere os 1,0 Mt de LCE en 2027, cun crecemento superior ao 18 % anual ata 2030.

Isto reflicte a tendencia a investir máis na produción de LiOH en comparación co LiCO3; e aquí é onde entra en xogo a fonte de litio: a rocha de espodumeno é significativamente máis flexible en termos de proceso de produción. Permite unha produción optimizada de LiOH, mentres que o uso de salmoira de litio normalmente leva a través do LiCO3 como intermediario para producir LiOH. Polo tanto, o custo de produción de LiOH é significativamente menor co espodumeno como fonte en lugar da salmoira. Está claro que, coa gran cantidade de salmoira de litio dispoñible no mundo, eventualmente deberán desenvolverse novas tecnoloxías de proceso para aplicar esta fonte de forma eficiente. Con varias empresas investigando novos procesos, eventualmente veremos isto chegar, pero por agora, o espodumeno é unha aposta máis segura.

DRMDRMU1-26259-imaxe-3