A cosa servono il carbonato di litio e l'idrossido di litio?

1.Quali sono gli usi del carbonato di litio eIdrossido di litio ?

I dati del 2023 mostrano che il 60-70% del carbonato di litio viene utilizzato nel settore delle batterie in tutto il mondo. Il carbonato di litio è ampiamente utilizzato nelle batterie al litio ferro fosfato e l'80-90% dell'idrossido di litio viene utilizzato nel settore delle batterie. Il carbonato di litio è la materia prima principale dei materiali catodici delle batterie al litio ferro fosfato (LFP) ed è ampiamente utilizzato nei veicoli a nuova energia, nei sistemi di accumulo di energia e in altri campi.Carbonato di litioè utilizzato principalmente per materiali catodici ternari ad alto contenuto di nichel (come NCM, NCA), che migliorano la densità energetica della batteria e la durata del ciclo. È una materia prima fondamentale per veicoli elettrici di fascia alta, ovvero batterie al litio ternarie sul mercato. Un'altra batteria al litio ternaria utilizza il metallo cobalto nel polo della batteria. Il 50% di questo metallo si trova nel paese africano della frutta secca. Di recente, questo paese non è stato in grado di esportare cobalto a causa della guerra civile.

2. La formula di conversione tra carbonato di litio e idrossido di litio Il carbonato di litio viene convertito in idrossido di litio

Il carbonato di litio viene convertito in idrossido di litio Li₂CO₃ + 2H₂O → 2LiOH + CO₂↑

Questo metodo (metodo di causticizzazione) è uno dei principali modi per produrre idrossido di litio a livello industriale. L'idrossido di litio viene convertito in carbonato di litio 2LiOH + CO₂ → Li₂CO₃ + H₂O

Il carbonato di litio è utilizzato principalmente nelle batterie al litio ferro fosfato, mentre l'idrossido di litio è una materia prima necessaria per le batterie al litio ternario ad alto contenuto di nichel; la conversione dei due può ottenere un'allocazione flessibile delle risorse, ma richiede costi aggiuntivi. Nella produzione effettiva, il percorso del processo è spesso selezionato in base alla domanda a valle

3. Produzione di carbonato di litio e idrossido di litio

Produzione di carbonato di litio: Estrazione del litio dal minerale (mainstream): Metodo dell'acido solforico: Lo spodumene viene tostato e acidificato per produrre una soluzione di solfato di litio, che viene poi fatta reagire con carbonato di sodio per precipitare il carbonato di litio. Estrazione del litio dai laghi salati: Il carbonato di litio viene prodotto direttamente tramite evaporazione e precipitazione della salamoia, che è adatta per le risorse dei laghi salati come Qinghai e Tibet.

Produzione di idrossido di litio

Metodo di causticizzazione: il carbonato di litio reagisce con l'idrossido di calcio per produrre idrossido di litio, che ha un processo breve ma richiede materie prime ad elevata purezza.

Metodo del solfato di litio (principale): lo spodumene viene tostato e acidificato per produrre una soluzione di solfato di litio, che viene poi fatta reagire con idrossido di sodio e il solfato di sodio viene separato mediante cristallizzazione per congelamento.

Metodo indiretto del lago salato: viene prima prodotto il carbonato di litio, che poi viene causticizzato per produrre idrossido di litio.

Il processo di produzione dell'idrossido di litio ha una fase di causticizzazione in più rispetto al carbonato di litio, quindi teoricamente il costo di produzione dell'idrossido di litio è di 3.000-5.000 in più a tonnellata rispetto al carbonato di litio. Tuttavia, negli ultimi tre anni circa, il prezzo del carbonato di litio è stato più alto di quello dell'idrossido di litio per molto tempo. Questo perché al momento non è guidato dai costi, ma è causato dallo squilibrio tra domanda e offerta.