अनुसंधान और खोज
ऐसा लगता है कि लिथियम और लिथियम हाइड्रॉक्साइड फिलहाल बने रहेंगे: वैकल्पिक सामग्रियों पर गहन शोध के बावजूद, ऐसा कुछ भी नज़र नहीं आ रहा है जो आधुनिक बैटरी प्रौद्योगिकी के लिए लिथियम को एक मूलभूत घटक के रूप में प्रतिस्थापित कर सके।
पिछले कुछ महीनों से लिथियम हाइड्रॉक्साइड (LiOH) और लिथियम कार्बोनेट (LiCO3) दोनों की कीमतों में गिरावट देखी जा रही है और हाल ही में बाजार में आए बदलावों ने स्थिति को और भी बिगाड़ दिया है। हालांकि, वैकल्पिक सामग्रियों पर व्यापक शोध के बावजूद, निकट भविष्य में ऐसी कोई चीज नजर नहीं आ रही है जो अगले कुछ वर्षों में आधुनिक बैटरी प्रौद्योगिकी में लिथियम की जगह ले सके। विभिन्न लिथियम बैटरी फॉर्मूलेशन के उत्पादकों से मिली जानकारी के अनुसार, असली चुनौती बारीकियों में छिपी होती है और यहीं से अनुभव प्राप्त होता है जिससे धीरे-धीरे सेल की ऊर्जा घनत्व, गुणवत्ता और सुरक्षा में सुधार किया जा सकता है।
लगभग हर हफ्ते नए इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) बाजार में आने के साथ, उद्योग विश्वसनीय स्रोतों और प्रौद्योगिकी की तलाश में है। इन वाहन निर्माताओं के लिए अनुसंधान प्रयोगशालाओं में क्या हो रहा है, यह मायने नहीं रखता। उन्हें उत्पाद तुरंत और यहीं चाहिए।
लिथियम कार्बोनेट से लिथियम हाइड्रॉक्साइड में परिवर्तन
हाल ही में कई इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) बैटरी निर्माताओं का ध्यान लिथियम कार्बोनेट पर केंद्रित था, क्योंकि मौजूदा बैटरी डिज़ाइन में इसी कच्चे माल से बने कैथोड की आवश्यकता होती थी। हालांकि, अब स्थिति बदलने वाली है। लिथियम हाइड्रॉक्साइड भी बैटरी कैथोड के उत्पादन में एक महत्वपूर्ण कच्चा माल है, लेकिन वर्तमान में इसकी आपूर्ति लिथियम कार्बोनेट की तुलना में काफी कम है। हालांकि यह लिथियम कार्बोनेट की तुलना में एक विशिष्ट उत्पाद है, फिर भी इसका उपयोग प्रमुख बैटरी निर्माता करते हैं, जो औद्योगिक स्नेहक उद्योग के साथ इसी कच्चे माल के लिए प्रतिस्पर्धा कर रहे हैं। ऐसे में, लिथियम हाइड्रॉक्साइड की आपूर्ति और भी कम होने की आशंका है।
अन्य रासायनिक यौगिकों की तुलना में लिथियम हाइड्रॉक्साइड बैटरी कैथोड के प्रमुख लाभों में बेहतर पावर घनत्व (अधिक बैटरी क्षमता), लंबा जीवन चक्र और उन्नत सुरक्षा विशेषताएं शामिल हैं।
इसी कारणवश, ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में बड़ी लिथियम-आयन बैटरियों के बढ़ते उपयोग के चलते, रिचार्जेबल बैटरी उद्योग की मांग में 2010 के दशक में ज़बरदस्त वृद्धि देखी गई। 2019 में, रिचार्जेबल बैटरियों ने कुल लिथियम मांग का 54% हिस्सा बनाया, जो लगभग पूरी तरह से लिथियम-आयन बैटरी प्रौद्योगिकियों से आया था। हालांकि हाइब्रिड और इलेक्ट्रिक वाहनों की बिक्री में तेज़ी से वृद्धि ने लिथियम यौगिकों की आवश्यकता की ओर ध्यान आकर्षित किया है, लेकिन 2019 की दूसरी छमाही में चीन (इलेक्ट्रिक वाहनों का सबसे बड़ा बाज़ार) में बिक्री में गिरावट और 2020 की पहली छमाही में COVID-19 महामारी से संबंधित लॉकडाउन के कारण वैश्विक बिक्री में कमी ने बैटरी और औद्योगिक अनुप्रयोगों दोनों से मांग को प्रभावित करते हुए लिथियम की मांग में वृद्धि पर अल्पकालिक 'ब्रेक' लगा दिया है। हालांकि, दीर्घकालिक परिदृश्यों से आने वाले दशक में लिथियम की मांग में मज़बूत वृद्धि जारी रहने की संभावना है, रोस्किल का अनुमान है कि 2027 में मांग 1.0 मिलियन टन एलसीई से अधिक हो जाएगी, और 2030 तक प्रति वर्ष 18% से अधिक की वृद्धि होगी।
यह LiCO3 की तुलना में LiOH उत्पादन में अधिक निवेश करने की प्रवृत्ति को दर्शाता है; और यहीं पर लिथियम स्रोत की भूमिका सामने आती है: स्पोड्यूमीन चट्टान उत्पादन प्रक्रिया के मामले में कहीं अधिक लचीली है। यह LiOH के सुव्यवस्थित उत्पादन की अनुमति देता है, जबकि लिथियम ब्राइन का उपयोग आमतौर पर LiCO3 को मध्यवर्ती के रूप में उपयोग करके LiOH उत्पादन तक ले जाता है। इसलिए, ब्राइन के बजाय स्पोड्यूमीन को स्रोत के रूप में उपयोग करने पर LiOH की उत्पादन लागत काफी कम हो जाती है। यह स्पष्ट है कि विश्व में उपलब्ध लिथियम ब्राइन की विशाल मात्रा को देखते हुए, अंततः इस स्रोत का कुशलतापूर्वक उपयोग करने के लिए नई प्रक्रिया प्रौद्योगिकियों का विकास करना आवश्यक होगा। विभिन्न कंपनियां नई प्रक्रियाओं की खोज कर रही हैं, इसलिए हम अंततः इसे होते हुए देखेंगे, लेकिन फिलहाल, स्पोड्यूमीन एक सुरक्षित विकल्प है।
