6

แบตเตอรี่สำหรับใช้ในอาคาร: ทำไมต้องใช้ลิเธียม และเพราะเหตุใดจึงต้องใช้ลิเธียมไฮดรอกไซด์

การวิจัยและการค้นพบ

ดูเหมือนว่าลิเธียมและลิเธียมไฮดรอกไซด์จะยังคงอยู่ ในตอนนี้ แม้ว่าจะมีการวิจัยอย่างเข้มข้นเกี่ยวกับวัสดุทางเลือก แต่ก็ไม่มีอะไรจะมาแทนที่ลิเธียมในฐานะส่วนประกอบหลักสำหรับเทคโนโลยีแบตเตอรี่สมัยใหม่

ราคาทั้งลิเธียมไฮดรอกไซด์ (LiOH) และลิเธียมคาร์บอเนต (LiCO3) ปรับตัวลดลงในช่วงไม่กี่เดือนที่ผ่านมา และการเปลี่ยนแปลงของตลาดเมื่อเร็ว ๆ นี้ไม่ได้ทำให้สถานการณ์ดีขึ้นอย่างแน่นอน อย่างไรก็ตาม แม้จะมีการวิจัยอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับวัสดุทางเลือก แต่ก็ไม่มีอะไรในอนาคตที่จะแทนที่ลิเธียมในฐานะองค์ประกอบหลักสำหรับเทคโนโลยีแบตเตอรี่สมัยใหม่ภายในไม่กี่ปีข้างหน้า ดังที่เราทราบจากผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมสูตรต่างๆ ปีศาจอยู่ในรายละเอียด และนี่คือจุดที่เราได้รับประสบการณ์ในการปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงาน คุณภาพ และความปลอดภัยของเซลล์อย่างค่อยเป็นค่อยไป

ด้วยการเปิดตัวรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ใหม่ในช่วงเวลาเกือบสัปดาห์ อุตสาหกรรมจึงมองหาแหล่งที่มาและเทคโนโลยีที่เชื่อถือได้ สำหรับผู้ผลิตยานยนต์เหล่านั้น สิ่งที่เกิดขึ้นในห้องปฏิบัติการวิจัยนั้นไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งที่เกิดขึ้น พวกเขาต้องการผลิตภัณฑ์ที่นี่และเดี๋ยวนี้

การเปลี่ยนจากลิเธียมคาร์บอเนตไปเป็นลิเธียมไฮดรอกไซด์

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ลิเธียมคาร์บอเนตเป็นจุดสนใจของผู้ผลิตแบตเตอรี่ EV หลายราย เนื่องจากการออกแบบแบตเตอรี่ที่มีอยู่ในปัจจุบันเรียกร้องให้มีแคโทดโดยใช้วัตถุดิบนี้ อย่างไรก็ตามสิ่งนี้กำลังจะมีการเปลี่ยนแปลง ลิเธียมไฮดรอกไซด์ยังเป็นวัตถุดิบสำคัญในการผลิตแคโทดของแบตเตอรี่ แต่มีปริมาณน้อยกว่าลิเธียมคาร์บอเนตในปัจจุบันมาก แม้ว่าจะเป็นผลิตภัณฑ์เฉพาะกลุ่มมากกว่าลิเธียมคาร์บอเนต แต่ก็ยังถูกใช้โดยผู้ผลิตแบตเตอรี่รายใหญ่ซึ่งกำลังแข่งขันกับอุตสาหกรรมน้ำมันหล่อลื่นทางอุตสาหกรรมเพื่อหาวัตถุดิบชนิดเดียวกัน ด้วยเหตุนี้ อุปทานของลิเธียมไฮดรอกไซด์จึงคาดว่าจะขาดแคลนมากขึ้นในเวลาต่อมา

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของแคโทดของแบตเตอรี่ลิเธียมไฮดรอกไซด์เมื่อเทียบกับสารประกอบทางเคมีอื่นๆ ได้แก่ ความหนาแน่นของพลังงานที่ดีขึ้น (ความจุของแบตเตอรี่มากขึ้น) วงจรชีวิตที่ยาวนานขึ้น และคุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น

ด้วยเหตุนี้ ความต้องการจากอุตสาหกรรมแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้จึงมีการเติบโตอย่างแข็งแกร่งตลอดช่วงปี 2010 ด้วยการใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาดใหญ่ขึ้นในการใช้งานในยานยนต์ ในปี 2019 แบตเตอรี่แบบชาร์จได้คิดเป็น 54% ของความต้องการลิเธียมทั้งหมด ซึ่งเกือบทั้งหมดมาจากเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แม้ว่ายอดขายรถยนต์ไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วได้มุ่งความสนใจไปที่ข้อกำหนดสำหรับสารประกอบลิเธียม ยอดขายที่ลดลงในช่วงครึ่งหลังของปี 2019 ในประเทศจีน ซึ่งเป็นตลาดที่ใหญ่ที่สุดสำหรับ EVs และยอดขายที่ลดลงทั่วโลกอันเนื่องมาจากการล็อคดาวน์ที่เกี่ยวข้องกับโควิด การระบาดใหญ่ -19 ในช่วงครึ่งแรกของปี 2020 ส่งผลให้ความต้องการลิเธียมเพิ่มขึ้นในระยะสั้น โดยส่งผลกระทบต่อความต้องการจากทั้งแบตเตอรี่และการใช้งานในอุตสาหกรรม สถานการณ์ระยะยาวยังคงแสดงให้เห็นการเติบโตที่แข็งแกร่งสำหรับความต้องการลิเธียมในทศวรรษข้างหน้า อย่างไรก็ตาม โดย Roskill คาดการณ์ความต้องการจะเกิน 1.0Mt LCE ในปี 2570 โดยมีการเติบโตเกิน 18% ต่อปีจนถึงปี 2573

สิ่งนี้สะท้อนถึงแนวโน้มที่จะลงทุนในการผลิต LiOH มากขึ้นเมื่อเทียบกับ LiCO3 และนี่คือจุดที่แหล่งลิเธียมเข้ามามีบทบาท: หินสปอดูมีนมีความยืดหยุ่นมากกว่าในแง่ของกระบวนการผลิตอย่างมาก ช่วยให้การผลิต LiOH มีความคล่องตัว ในขณะที่การใช้ลิเธียมน้ำเกลือโดยปกติจะนำไปสู่ ​​LiCO3 เป็นตัวกลางในการผลิต LiOH ดังนั้นต้นทุนการผลิต LiOH จึงลดลงอย่างมากโดยมีสปอดูมีนเป็นแหล่งแทนน้ำเกลือ เป็นที่ชัดเจนว่าด้วยปริมาณน้ำเกลือลิเธียมที่มีอยู่ในโลกนี้ ในที่สุดเทคโนโลยีกระบวนการใหม่ ๆ จะต้องได้รับการพัฒนาเพื่อใช้แหล่งที่มานี้อย่างมีประสิทธิภาพ บริษัทหลายแห่งกำลังสืบสวนกระบวนการใหม่ๆ ในที่สุดเราก็จะได้เห็นสิ่งนี้เกิดขึ้น แต่สำหรับตอนนี้ สปอดูมีนคือทางออกที่ปลอดภัยกว่า

DRMDRMU1-26259-ภาพ-3