6

ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು: ಏಕೆ ಲಿಥಿಯಂ ಮತ್ತು ಏಕೆ ಲಿಥಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್?

ರಿಸರ್ತ್ & ಡಿಸ್ಕವರಿ

ಸದ್ಯಕ್ಕೆ ಇಲ್ಲಿ ಉಳಿಯಲು ಲಿಥಿಯಂ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳಂತೆ ತೋರುತ್ತಿದೆ: ಪರ್ಯಾಯ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ತೀವ್ರವಾದ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಆಧುನಿಕ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್‌ನಂತೆ ಲಿಥಿಯಂ ಅನ್ನು ಬದಲಿಸಲು ದಿಗಂತದಲ್ಲಿ ಏನೂ ಇಲ್ಲ.

ಲಿಥಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ (LiOH) ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ (LiCO3) ಎರಡೂ ಬೆಲೆಗಳು ಕಳೆದ ಕೆಲವು ತಿಂಗಳುಗಳಿಂದ ಕೆಳಮುಖವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಇತ್ತೀಚಿನ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಶೇಕ್ಅಪ್ ಖಂಡಿತವಾಗಿಯೂ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪರ್ಯಾಯ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳ ಬಗ್ಗೆ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಮುಂದಿನ ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಆಧುನಿಕ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕಾಗಿ ಲಿಥಿಯಂ ಅನ್ನು ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ ಆಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದಾದ ಯಾವುದೂ ಹಾರಿಜಾನ್‌ನಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲ. ವಿವಿಧ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸೂತ್ರೀಕರಣಗಳ ನಿರ್ಮಾಪಕರಿಂದ ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, ದೆವ್ವವು ವಿವರವಾಗಿ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಕೋಶಗಳ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕ್ರಮೇಣ ಸುಧಾರಿಸಲು ಅನುಭವವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಹೊಸ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳು (EV ಗಳು) ಬಹುತೇಕ ಸಾಪ್ತಾಹಿಕ ಮಧ್ಯಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ, ಉದ್ಯಮವು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಮೂಲಗಳು ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಹುಡುಕುತ್ತಿದೆ. ಆ ವಾಹನ ತಯಾರಕರಿಗೆ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಏನು ನಡೆಯುತ್ತಿದೆ ಎಂಬುದು ಅಪ್ರಸ್ತುತವಾಗಿದೆ. ಅವರಿಗೆ ಇಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಈಗ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.

ಲಿಥಿಯಂ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್‌ನಿಂದ ಲಿಥಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್‌ಗೆ ಬದಲಾವಣೆ

ಇತ್ತೀಚಿನವರೆಗೂ ಲಿಥಿಯಂ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ EV ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅನೇಕ ಉತ್ಪಾದಕರ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಈ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಕರೆದವು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಬದಲಾಗಲಿದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಪ್ರಮುಖ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಪ್ರಸ್ತುತ ಲಿಥಿಯಂ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪೂರೈಕೆಯಲ್ಲಿದೆ. ಇದು ಲಿಥಿಯಂ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಾಪಿತ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದ್ದರೂ, ಅದೇ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಕ್ಕಾಗಿ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಲೂಬ್ರಿಕಂಟ್ ಉದ್ಯಮದೊಂದಿಗೆ ಸ್ಪರ್ಧಿಸುತ್ತಿರುವ ಪ್ರಮುಖ ಬ್ಯಾಟರಿ ಉತ್ಪಾದಕರು ಇದನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಅಂತೆಯೇ, ಲಿಥಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್‌ನ ಪೂರೈಕೆಗಳು ತರುವಾಯ ಇನ್ನಷ್ಟು ವಿರಳವಾಗುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ.

ಇತರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಲಿಥಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಅನುಕೂಲಗಳು ಉತ್ತಮ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ (ಹೆಚ್ಚು ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ), ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಜೀವನ ಚಕ್ರ ಮತ್ತು ವರ್ಧಿತ ಸುರಕ್ಷತಾ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ.

ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಉದ್ಯಮದಿಂದ ಬೇಡಿಕೆಯು 2010 ರ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಬಲವಾದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದೆ, ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಬಳಕೆಯು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ. 2019 ರಲ್ಲಿ, ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಒಟ್ಟು ಲಿಥಿಯಂ ಬೇಡಿಕೆಯ 54% ರಷ್ಟಿದೆ, ಬಹುತೇಕ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಲಿ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿಂದ. ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳ ಮಾರಾಟದ ತ್ವರಿತ ಏರಿಕೆಯು ಲಿಥಿಯಂ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಅಗತ್ಯತೆಯತ್ತ ಗಮನ ಹರಿಸಿದ್ದರೂ, ಚೀನಾದಲ್ಲಿ 2019 ರ ದ್ವಿತೀಯಾರ್ಧದಲ್ಲಿ ಮಾರಾಟವು ಕುಸಿಯಿತು - ಇವಿಗಳ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ - ಮತ್ತು COVID ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಲಾಕ್‌ಡೌನ್‌ಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಮಾರಾಟದಲ್ಲಿ ಜಾಗತಿಕ ಕಡಿತ 2020 ರ ಮೊದಲಾರ್ಧದಲ್ಲಿ -19 ಸಾಂಕ್ರಾಮಿಕವು ಬ್ಯಾಟರಿ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಂದ ಬೇಡಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಮೂಲಕ ಲಿಥಿಯಂ ಬೇಡಿಕೆಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಮೇಲೆ ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ 'ಬ್ರೇಕ್'ಗಳನ್ನು ಹಾಕಿದೆ. ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳು ಮುಂಬರುವ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ ಬೇಡಿಕೆಗೆ ಬಲವಾದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸುತ್ತವೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ, ರೋಸ್ಕಿಲ್ 2027 ರಲ್ಲಿ 1.0Mt LCE ಯನ್ನು ಮೀರುವ ಬೇಡಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ 2030 ಕ್ಕೆ ವರ್ಷಕ್ಕೆ 18% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆಯೊಂದಿಗೆ ಮುನ್ಸೂಚನೆ ನೀಡುತ್ತಿದೆ.

LiCO3 ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ LiOH ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೂಡಿಕೆ ಮಾಡುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಇದು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ; ಮತ್ತು ಇಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ ಮೂಲವು ಕಾರ್ಯರೂಪಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತದೆ: ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಸ್ಪೋಡುಮೆನ್ ರಾಕ್ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದು LiOH ನ ಸುವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಲಿಥಿಯಂ ಉಪ್ಪುನೀರಿನ ಬಳಕೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ LiCO3 ಮೂಲಕ LiOH ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಮಧ್ಯವರ್ತಿಯಾಗಿ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಉಪ್ಪುನೀರಿನ ಬದಲಿಗೆ ಸ್ಪೋಡುಮಿನ್ ಮೂಲವಾಗಿ LiOH ನ ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಪ್ರಪಂಚದಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಲಿಥಿಯಂ ಉಪ್ಪುನೀರಿನ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ, ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಈ ಮೂಲವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಲು ಹೊಸ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಬೇಕು ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ಹೊಸ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡುವ ವಿವಿಧ ಕಂಪನಿಗಳೊಂದಿಗೆ ನಾವು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಇದು ಬರುವುದನ್ನು ನೋಡುತ್ತೇವೆ, ಆದರೆ ಇದೀಗ, ಸ್ಪೋಡುಮೆನ್ ಸುರಕ್ಷಿತ ಪಂತವಾಗಿದೆ.

DRMDRMU1-26259-image-3