La differenza tra i materiali delle batterie carbonato di litio e idrossido di litio

carbonato di litioEidrossido di litio Sono entrambi materie prime per le batterie. Sul mercato, i prezzi del carbonato di litio e dell'idrossido di litio continuano a salire e scendere parallelamente. Qual è la differenza tra questi due materiali?

1. Processo di preparazione

Entrambi possono essere estratti dallo spodumene e la differenza di costo non è elevata, ma se i due vengono convertiti l'uno nell'altro, sono necessari costi e attrezzature aggiuntivi e il rapporto costo-prestazioni non è elevato.

Diversi metodi tecnici. La preparazione del carbonato di litio adotta principalmente il metodo dell'acido solforico, che consiste nell'ottenere il solfato di litio facendo reagire l'acido solforico con lo spodumene, aggiungendo carbonato di sodio alla soluzione di solfato di litio e quindi separando ed essiccando per preparare il carbonato di litio;

La preparazione dell'idrossido di litio adotta principalmente il metodo "alkali", ovvero viene preparato mediante tostatura di spodumene e idrossido di calcio, mentre alcuni utilizzano il cosiddetto metodo della pressione del carbonato di sodio, ovvero preparando prima una soluzione contenente litio, quindi aggiungendo calce alla soluzione e infine preparando l'idrossido di litio. In breve, lo spodumene può essere utilizzato per preparare sia il carbonato di litio che l'idrossido di litio, ma i processi sono diversi, le attrezzature non possono essere condivise e non vi è molta differenza di costo. Inoltre, il costo della preparazione dell'idrossido di litio dalla salamoia di lago salato è molto più elevato di quello della preparazione del carbonato di litio.

La difficoltà tecnica di convertire il carbonato di litio in idrossido di litio è bassa, ma il costo e i tempi di costruzione sono relativamente lunghi. Il metodo di causticizzazione viene utilizzato per preparare l'idrossido di litio dal carbonato di litio. L'idrossido di litio viene prodotto facendo reagire l'idrossido di calcio con il carbonato di litio. Il processo è relativamente sofisticato, ma richiede la costruzione di una linea di produzione specifica. Il costo di produzione per tonnellata è di almeno 6.000 yuan, senza considerare l'ammortamento, ecc. Considerando fattori come la valutazione dell'impatto ambientale, il periodo di costruzione è di almeno 1-2 anni. Quando il prezzo del carbonato di litio è superiore a quello dell'idrossido di litio, il metodo di causticizzazione del carbonato di litio venderà direttamente il carbonato di litio senza ulteriore produzione di idrossido di litio.

È più semplice preparare il carbonato di litio dall'idrossido di litio, ma comporta anche costi aggiuntivi. Aggiungendo anidride carbonica alla soluzione di idrossido di litio è possibile ottenere una soluzione di carbonato di litio, che può poi essere separata, depositata ed essiccata. Analogamente, questo processo richiede la costruzione di una linea di produzione speciale e comporta anche costi aggiuntivi. 2. In termini di aree di applicazione, poiché le batterie ternarie ad alto contenuto di nichel richiedono temperature di sinterizzazione più basse, l'idrossido di litio è diventato un sale di litio necessario per la preparazione di materiali ternari ad alto contenuto di nichel. L'idrossido di litio è inoltre necessario per preparare prodotti a base di litio ferro fosfato (LFP) con metodo idrotermale.

NCA e NCM811 devono utilizzare idrossido di litio per batterie, mentre NCM622 e NCM523 possono utilizzare sia idrossido di litio che carbonato di litio. In generale, i prodotti realizzati con idrossido di litio hanno prestazioni migliori.

In particolare: Temperatura di sinterizzazione: la temperatura di sinterizzazione dei materiali per elettrodi positivi ternari della serie 8 e superiori è solitamente bassa. Se si utilizza carbonato di litio come fonte di litio, è facile che si verifichi una decomposizione incompleta a causa di una temperatura di calcinazione insufficiente, di un eccesso di litio libero sulla superficie dell'elettrodo positivo, di un'alcalinità troppo elevata e di una maggiore sensibilità all'umidità; pertanto, gli elettrodi positivi ternari ad alto contenuto di nichel utilizzano solitamente idrossido di litio come fonte di litio.

Capacità di scarica/densità di presa: utilizzando l'idrossido di litio come materiale di origine del litio, la prima capacità di scarica è pari a 172 mAh/g e presenta una migliore densità di presa e una maggiore velocità di carica e scarica.

Consistenza: l'idrossido di litio presenta vantaggi rispetto al carbonato di litio in termini di stabilità e consistenza ed è più adatto per materiali di elettrodi positivi di fascia alta.

Durata del ciclo: le particelle dei materiali ternari preparati con idrossido di litio come fonte di litio sono più uniformi, il che può migliorare notevolmente la durata del ciclo dei materiali ternari.