6

Pil üretimi: Neden lityum ve neden lityum hidroksit?

Araştırma ve Keşif

Lityum ve lityum hidroksitler şimdilik burada kalacak gibi görünüyor: alternatif malzemelerle yapılan yoğun araştırmalara rağmen ufukta modern pil teknolojisinin yapı taşı olarak lityumun yerini alabilecek hiçbir şey yok.

Hem lityum hidroksit (LiOH) hem de lityum karbonat (LiCO3) fiyatları son birkaç aydır düşüşe işaret ediyor ve son dönemdeki piyasa sarsıntısı kesinlikle durumu iyileştirmiyor. Ancak alternatif malzemeler üzerine yapılan kapsamlı araştırmalara rağmen, önümüzdeki birkaç yıl içinde modern pil teknolojisinin yapı taşı olarak lityumun yerini alabilecek hiçbir şey ufukta görünmüyor. Çeşitli lityum pil formülasyonlarının üreticilerinden bildiğimiz gibi, şeytan ayrıntıda gizlidir ve hücrelerin enerji yoğunluğunu, kalitesini ve güvenliğini kademeli olarak iyileştirmek için deneyim kazanıldığı yer burasıdır.

Neredeyse haftalık aralıklarla yeni elektrikli araçların (EV'ler) piyasaya sürülmesiyle endüstri, güvenilir kaynaklar ve teknoloji arıyor. Bu otomotiv üreticileri için araştırma laboratuvarlarında olup bitenlerin hiçbir önemi yok. Ürünlere burada ve şimdi ihtiyaçları var.

Lityum karbonattan lityum hidroksite geçiş

Çok yakın zamana kadar lityum karbonat birçok elektrikli araç pili üreticisinin odak noktasıydı çünkü mevcut pil tasarımları bu hammaddeyi kullanan katotları gerektiriyordu. Ancak bu durum değişmek üzere. Lityum hidroksit de pil katotlarının üretiminde önemli bir hammaddedir, ancak şu anda lityum karbonattan çok daha kısa sürede tedarik edilmektedir. Lityum karbonattan daha niş bir ürün olmakla birlikte, aynı hammadde için endüstriyel yağlayıcı endüstrisi ile rekabet eden büyük pil üreticileri tarafından da kullanılmaktadır. Bu nedenle, lityum hidroksit tedarikinin daha sonra daha da kıt hale gelmesi bekleniyor.

Lityum hidroksit pil katotlarının diğer kimyasal bileşiklere göre temel avantajları arasında daha iyi güç yoğunluğu (daha fazla pil kapasitesi), daha uzun ömür ve gelişmiş güvenlik özellikleri yer alır.

Bu nedenle, otomotiv uygulamalarında daha büyük lityum iyon pillerin kullanımının artmasıyla birlikte, şarj edilebilir pil endüstrisinden gelen talep 2010'lu yıllar boyunca güçlü bir büyüme gösterdi. 2019 yılında şarj edilebilir piller, neredeyse tamamen Li-ion pil teknolojilerinden olmak üzere toplam lityum talebinin %54'ünü oluşturdu. Hibrit ve elektrikli araç satışlarındaki hızlı artış, dikkatleri lityum bileşiklerine olan gereksinime yöneltmiş olsa da, 2019'un ikinci yarısında en büyük elektrikli araç pazarı olan Çin'de satışlarda düşüş ve COVID ile ilgili karantinalar nedeniyle satışlarda küresel düşüş yaşandı. 2020'nin ilk yarısındaki -19 salgını, hem pil hem de endüstriyel uygulamalardan gelen talebi etkileyerek lityum talebindeki büyüme üzerinde kısa vadeli 'fren' etkisi yarattı. Uzun vadeli senaryolar önümüzdeki on yılda lityum talebi için güçlü bir büyüme göstermeye devam ediyor; ancak Roskill, talebin 2027'de 1,0 milyon ton LCE'yi aşacağını ve 2030'a kadar yıllık %18'i aşan bir büyüme olacağını öngörüyor.

Bu, LiCO3'e kıyasla LiOH üretimine daha fazla yatırım yapma eğilimini yansıtıyor; İşte burada lityum kaynağı devreye giriyor: spodümen kayası üretim süreci açısından önemli ölçüde daha esnektir. LiOH'nin aerodinamik üretimine izin verirken, lityum tuzlu su kullanımı normalde LiOH üretmek için bir aracı olarak LiCO3'e yol açar. Bu nedenle, LiOH'nin üretim maliyeti, tuzlu su yerine kaynak olarak spodümen kullanıldığında önemli ölçüde daha düşüktür. Dünyada mevcut olan lityum tuzlu su miktarının çokluğu nedeniyle, bu kaynağı verimli bir şekilde uygulamak için eninde sonunda yeni proses teknolojilerinin geliştirilmesi gerektiği açıktır. Çeşitli şirketlerin yeni süreçleri araştırması ile bunun geleceğini eninde sonunda göreceğiz, ancak şimdilik spodümen daha güvenli bir bahis.

DRMDRMU1-26259-resim-3