6

Izrada baterija: Zašto litij i zašto litijev hidroksid?

Istraživanje i otkrića

Čini se da će litij i litijevi hidroksidi zasad ostati: unatoč intenzivnom istraživanju alternativnih materijala, na vidiku nema ničega što bi moglo zamijeniti litij kao gradivni blok moderne tehnologije baterija.

Cijene i litijevog hidroksida (LiOH) i litijevog karbonata (LiCO3) posljednjih su mjeseci padale, a nedavni potresi na tržištu zasigurno ne poboljšavaju situaciju. Međutim, unatoč opsežnom istraživanju alternativnih materijala, na vidiku nema ničega što bi moglo zamijeniti litij kao gradivni blok moderne tehnologije baterija u sljedećih nekoliko godina. Kao što znamo od proizvođača različitih formulacija litijevih baterija, vrag leži u detaljima i tu se stječe iskustvo za postupno poboljšanje gustoće energije, kvalitete i sigurnosti ćelija.

S obzirom na to da se nova električna vozila (EV) uvode gotovo u tjednim intervalima, industrija traži pouzdane izvore i tehnologiju. Za te proizvođače automobila nije važno što se događa u istraživačkim laboratorijima. Njima su proizvodi potrebni ovdje i sada.

Prelazak s litijevog karbonata na litijev hidroksid

Do nedavno, litijev karbonat bio je u fokusu mnogih proizvođača baterija za električna vozila, jer su postojeći dizajni baterija zahtijevali katode koje koriste ovu sirovinu. Međutim, to će se uskoro promijeniti. Litijev hidroksid također je ključna sirovina u proizvodnji katoda za baterije, ali trenutno ga je u znatno manjoj količini nego litijevog karbonata. Iako je to nišniji proizvod od litijevog karbonata, koriste ga i veliki proizvođači baterija, koji se natječu s industrijom industrijskih maziva za istu sirovinu. Stoga se očekuje da će zalihe litijevog hidroksida postati još oskudnije.

Ključne prednosti katoda litijevih hidroksidnih baterija u odnosu na druge kemijske spojeve uključuju bolju gustoću snage (veći kapacitet baterije), dulji vijek trajanja i poboljšane sigurnosne značajke.

Zbog toga je potražnja industrije punjivih baterija pokazala snažan rast tijekom 2010-ih, s rastućom upotrebom većih litij-ionskih baterija u automobilskim primjenama. U 2019. godini punjive baterije činile su 54% ukupne potražnje za litijem, gotovo u potpunosti iz tehnologija litij-ionskih baterija. Iako je brzi porast prodaje hibridnih i električnih vozila usmjerio pozornost na potrebu za litijevim spojevima, pad prodaje u drugoj polovici 2019. u Kini - najvećem tržištu za električna vozila - i globalno smanjenje prodaje uzrokovano zatvaranjima povezanim s pandemijom COVID-19 u prvoj polovici 2020. kratkoročno su 'zakočili' rast potražnje za litijem, utječući na potražnju i iz baterijskih i iz industrijskih primjena. Dugoročniji scenariji i dalje pokazuju snažan rast potražnje za litijem u sljedećem desetljeću, s Roskillom koji predviđa da će potražnja premašiti 1,0 milijuna tona LCE u 2027., s rastom većim od 18% godišnje do 2030.

To odražava trend većeg ulaganja u proizvodnju LiOH u usporedbi s LiCO3; i tu do izražaja dolazi izvor litija: spodumenska stijena je znatno fleksibilnija u smislu proizvodnog procesa. Omogućuje pojednostavljenu proizvodnju LiOH, dok korištenje litijeve slanice obično vodi kroz LiCO3 kao posrednika za proizvodnju LiOH. Stoga je trošak proizvodnje LiOH znatno niži sa spodumenom kao izvorom umjesto slanice. Jasno je da će, s obzirom na samu količinu litijeve slanice dostupne u svijetu, na kraju biti potrebno razviti nove procesne tehnologije kako bi se ovaj izvor učinkovito primijenio. S obzirom na to da razne tvrtke istražuju nove procese, na kraju ćemo to vidjeti, ali za sada je spodumen sigurnija opcija.

DRMDRMU1-26259-image-3