6

Byggebatterier: Hvorfor litium og hvorfor litiumhydroksid?

Forskning og oppdagelse

Det ser ut som litium- og litiumhydroksider er her for å bli, foreløpig: til tross for intensiv forskning med alternative materialer, er det ingenting i horisonten som kan erstatte litium som byggestein for moderne batteriteknologi.

Prisene på både litiumhydroksid (LiOH) og litiumkarbonat (LiCO3) har pekt nedover de siste månedene, og den nylige omveltningen i markedet forbedrer absolutt ikke situasjonen.Men til tross for omfattende forskning på alternative materialer, er det ingenting i horisonten som kan erstatte litium som byggestein for moderne batteriteknologi i løpet av de neste årene.Som vi vet fra produsentene av de ulike litiumbatteriformuleringene, ligger djevelen i detaljene og det er her man høster erfaringer for å gradvis forbedre energitettheten, kvaliteten og sikkerheten til cellene.

Med nye elektriske kjøretøyer (EV-er) som introduseres med nesten ukentlige intervaller, leter industrien etter pålitelige kilder og teknologi.For disse bilprodusentene er det irrelevant hva som skjer i forskningslaboratoriene.De trenger produktene her og nå.

Skiftet fra litiumkarbonat til litiumhydroksid

Inntil helt nylig har litiumkarbonat vært i fokus for mange produsenter av EV-batterier, fordi eksisterende batteridesign krever katoder som bruker dette råmaterialet.Dette er imidlertid i ferd med å endre seg.Litiumhydroksid er også et sentralt råmateriale i produksjonen av batterikatoder, men det er mye mindre tilgjengelig enn litiumkarbonat i dag.Selv om det er et mer nisjeprodukt enn litiumkarbonat, brukes det også av store batteriprodusenter, som konkurrerer med den industrielle smøremiddelindustrien om det samme råmaterialet.Som sådan forventes tilførselen av litiumhydroksid senere å bli enda knappere.

Viktige fordeler med litiumhydroksid-batterikatoder i forhold til andre kjemiske forbindelser inkluderer bedre strømtetthet (mer batterikapasitet), lengre livssyklus og forbedrede sikkerhetsfunksjoner.

Av denne grunn har etterspørselen fra industrien for oppladbare batterier vist sterk vekst gjennom 2010-tallet, med økende bruk av større litium-ion-batterier i bilapplikasjoner.I 2019 utgjorde oppladbare batterier 54 % av den totale etterspørselen etter litium, nesten utelukkende fra Li-ion-batteriteknologier.Selv om den raske økningen i salg av hybrid- og elbiler har rettet oppmerksomheten mot kravet om litiumforbindelser, fallende salg i andre halvdel av 2019 i Kina – det største markedet for elbiler – og en global reduksjon i salget forårsaket av nedstengninger relatert til COVID-19. -19-pandemien i første halvdel av 2020 har satt de kortsiktige "bremsene" på veksten i litiumetterspørselen, ved å påvirke etterspørselen fra både batteri- og industriapplikasjoner.Langsiktige scenarier fortsetter å vise sterk vekst for litiumetterspørselen i løpet av det kommende tiåret, men Roskill anslår at etterspørselen vil overstige 1,0 millioner LCE i 2027, med en vekst på over 18 % per år til 2030.

Dette gjenspeiler trenden til å investere mer i LiOH-produksjon sammenlignet med LiCO3;og det er her litiumkilden spiller inn: spodumenbergarten er betydelig mer fleksibel med tanke på produksjonsprosessen.Det gir mulighet for en strømlinjeformet produksjon av LiOH mens bruken av litiumsaltlake normalt fører gjennom LiCO3 som mellomledd for å produsere LiOH.Derfor er produksjonskostnadene for LiOH betydelig lavere med spodumen som kilde i stedet for saltlake.Det er klart at, med den store mengden litiumsaltløsning som er tilgjengelig i verden, må nye prosessteknologier etter hvert utvikles for å effektivt anvende denne kilden.Med ulike selskaper som undersøker nye prosesser, vil vi etter hvert se dette komme, men foreløpig er spodumene en tryggere innsats.

DRMDRMU1-26259-bilde-3