Pil malzemeleri olan lityum karbonat ve lityum hidroksit arasındaki fark

Lityum karbonatVelityum hidroksit İkisi de piller için ham maddedir. Piyasada lityum karbonat ve lityum hidroksit fiyatları temelde birlikte yükselip alçalmaktadır. Bu iki malzeme arasındaki fark nedir?

1. Hazırlık süreci

İkisi de spodumenden elde edilebilir ve maliyet farkı çok azdır, ancak ikisi birbirine dönüştürülürse ek maliyet ve ekipman gerekir ve maliyet-performans oranı yüksek değildir.

Farklı teknik yollar. Lityum karbonatın hazırlanması esas olarak sülfürik asit yöntemiyle yapılır; bu yöntemde sülfürik asit, spodumen ile reaksiyona sokularak lityum sülfat elde edilir, lityum sülfat çözeltisine sodyum karbonat eklenir ve daha sonra ayırma ve kurutma işlemi yapılarak lityum karbonat hazırlanır;

Lityum hidroksit üretimi esas olarak alkali yöntemiyle yapılır; yani spodumen ve kalsiyum hidroksit kavrularak hazırlanır. Bazıları ise sodyum karbonat basınç yöntemi olarak adlandırılan yöntemi kullanır; önce lityum içeren bir çözelti hazırlanır, ardından çözeltiye kireç eklenir ve daha sonra lityum hidroksit elde edilir. Kısacası, spodumen hem lityum karbonat hem de lityum hidroksit üretmek için kullanılabilir, ancak işlem yolları farklıdır, ekipman paylaşılamaz ve maliyet açısından çok fazla fark yoktur. Ayrıca, tuz gölü suyundan lityum hidroksit üretmenin maliyeti, lityum karbonat üretmenin maliyetinden çok daha yüksektir.

Lityum karbonatın lityum hidroksite dönüştürülmesinin teknik zorluğu düşüktür, ancak maliyet ve inşaat süresi nispeten zahmetlidir. Lityum karbonattan lityum hidroksit üretmek için kostikleştirme yöntemi kullanılır. Lityum hidroksit, lityum karbonat içindeki kalsiyum hidroksitin reaksiyonuyla üretilir. İşlem nispeten karmaşıktır ve özel bir üretim hattı kurulması gerekir. Ton başına üretim maliyeti, amortisman vb. hesaba katılmadan en az 6.000 yuan'dır. Çevresel etki değerlendirmesi gibi faktörler dikkate alındığında, inşaat süresi en az 1-2 yıldır. Lityum karbonat fiyatı lityum hidroksit fiyatından yüksek olduğunda, lityum karbonat kostikleştirme yöntemi, lityum hidroksit üretimine devam etmeden doğrudan lityum karbonat satacaktır.

Lityum hidroksitten lityum karbonat hazırlamak daha basittir, ancak ek maliyetler de gerektirir. Lityum hidroksit çözeltisine karbondioksit eklenerek lityum karbonat çözeltisi elde edilebilir ve daha sonra ayrıştırma, çöktürme ve kurutma işlemleriyle lityum karbonat elde edilebilir. Benzer şekilde, bu işlem özel bir üretim hattının kurulmasını gerektirir ve ayrıca ek maliyetler de gerektirir. 2. Uygulama alanları açısından, yüksek nikel içerikli üçlü bataryalar daha düşük sinterleme sıcaklıkları gerektirdiğinden, lityum hidroksit, yüksek nikel içerikli üçlü malzemelerin hazırlanmasında gerekli bir lityum tuzu haline gelmiştir. Hidrotermal yöntemle lityum demir fosfat (LFP) ürünlerinin hazırlanmasında da lityum hidroksit gereklidir.

NCA ve NCM811 pil sınıfı lityum hidroksit kullanmalıdır, NCM622 ve NCM523 ise lityum hidroksit veya lityum karbonat kullanabilir. Genel olarak, lityum hidroksit ile üretilen ürünler daha iyi performans gösterir.

Özellikle: Sinterleme sıcaklığı: 8 ve üzeri seri üçlü pozitif elektrot malzemelerinin sinterleme sıcaklığı genellikle düşüktür. Lityum kaynağı olarak lityum karbonat kullanılırsa, yetersiz kalsinasyon sıcaklığı nedeniyle eksik ayrışmaya, pozitif elektrot yüzeyinde aşırı serbest lityuma, çok yüksek alkaliliğe ve neme karşı artan hassasiyete neden olma olasılığı yüksektir; bu nedenle, yüksek nikel içerikli üçlü pozitif elektrotlar genellikle lityum kaynağı olarak lityum hidroksit kullanır.

Deşarj kapasitesi/basınç yoğunluğu: Lityum kaynağı malzemesi olarak lityum hidroksit kullanıldığında, ilk deşarj kapasitesi 172 mAh/g kadar yüksektir ve daha iyi bir basınç yoğunluğuna ve daha yüksek şarj ve deşarj performansına sahiptir.

Tutarlılık: Lityum hidroksit, kararlılık ve tutarlılık açısından lityum karbonata göre avantajlara sahiptir ve yüksek kaliteli pozitif elektrot malzemeleri için daha uygundur.

Çevrim ömrü: Lityum kaynağı olarak lityum hidroksit kullanılarak hazırlanan üçlü malzemelerin parçacıkları daha homojendir, bu da üçlü malzemelerin çevrim ömrünü önemli ölçüde artırabilir.