مقدمة ومقارنة حول هيدروكسيد الليثيوم المستخدم في البطاريات

هيدروكسيد الليثيوميعد هيدروكسيد الليثيوم أحد أملاح الليثيوم الأساسية الثلاثة في سلسلة صناعة الليثيوم. أشكاله الرئيسية هي هيدروكسيد الليثيوم اللامائي وهيدروكسيد الليثيوم أحادي الهيدرات. يستخدم هيدروكسيد الليثيوم أحادي الهيدرات المستخدم في البطاريات بشكل أساسي في تحضير مواد الكاثود لبطاريات الليثيوم أيون. كما يستخدم كمادة مضافة في إلكتروليتات البطاريات القلوية وفي تصنيع الليثيوم.

يعد هيدروكسيد الليثيوم، باعتباره نوع ملح الليثيوم الأساسي في مجرى سلسلة صناعة الليثيوم، مادة خام مهمة في مجال البطاريات، وخاصة مادة الكاثود الثلاثي عالية النيكل المستخدمة على نطاق واسع في البطاريات عالية الأداء، وهو مصدر ليثيوم أساسي لا غنى عنه في إنتاجه.

هيدروكسيد الليثيومعملية الإنتاج

من منظور تكنولوجيا الإنتاج، يمكن إنتاج هيدروكسيد الليثيوم في خطوة واحدة بعد إنتاج كبريتات الليثيوم عن طريق التحمض، أو يمكن استخراج الليثيوم من محلول ملحي للبحيرة المالحة لإنتاج كربونات الليثيوم، ومن ثم يمكن إنتاج هيدروكسيد الليثيوم باستخدام طريقة تحفيزية. لذلك، بالنظر إلى تكلفة إنتاج هيدروكسيد الليثيوم من البيروكسين، فإنه أكثر فائدة.

نظرًا لأن نظام البحيرة المالحة يتمتع بميزة تكلفة واضحة في كربونات الليثيوم، في حين يتمتع نظام الخام بميزة الجودة وعدم وجود عيب في التكلفة في هيدروكسيد الليثيوم، فإن القدرة الإنتاجية الجديدة لمركبات الليثيوم في نظام الخام منذ عام 2019 ركزت بشكل أساسي على هيدروكسيد الليثيوم المستخدم في البطاريات على خط الإنتاج.

ومع ذلك، فإن القدرة الإنتاجية الجديدة لاستخراج الميكا الليثيوم تتركز بشكل أساسي على خط إنتاج كربونات الليثيوم، ومنتجاتها شبه المتدرجة مكملة لاستخراج الليثيوم من بحيرة الملح.

استخراج الليثيوم من الخام

العيب الرئيسي لاستخراج الليثيوم من الخام هو أنه باستثناء عدد قليل من مواقع الموارد عالية الجودة (مثل منجم تاليسين-جرينتري للليثيوم)، فإن استخدام الخام لإنتاج كربونات الليثيوم وكلوريد الليثيوم يكون عمومًا في المواقع المتوسطة والعالية من منحنى التكلفة العالمية.

ومن منظور التكلفة والأمن، يعد استخراج الليثيوم من الخام أكثر ملاءمة لإنتاج منتجات عالية الجودة مثل هيدروكسيد الليثيوم المستخدم في البطاريات.

مقارنة بينكربونات الليثيوموهيدروكسيد الليثيوم

كربونات الليثيوم وهيدروكسيد الليثيوم كلاهما من المواد الخام المستخدمة في صناعة البطاريات. في السوق، كانت أسعار كربونات الليثيوم وهيدروكسيد الليثيوم ترتفع وتنخفض بشكل أساسي. ما هو الفرق بين هاتين المادتين؟

مقارنة مع عملية التحضير

يمكن استخراج كليهما من السبودومين، ولا يوجد فرق كبير في التكلفة. ومع ذلك، إذا تم تحويل الاثنين إلى بعضهما البعض، فستكون هناك حاجة إلى تكاليف ومعدات إضافية، ولا يكون أداء التكلفة مرتفعًا. الطرق التقنية مختلفة. يستخدم تحضير كربونات الليثيوم بشكل أساسي طريقة حمض الكبريتيك. يتم الحصول على كبريتات الليثيوم من خلال تفاعل حمض الكبريتيك والسبودومين. يضاف كربونات الصوديوم إلى محلول كبريتات الليثيوم، ثم يتم فصله وتجفيفه لتحضير كربونات الليثيوم؛

يتم تحضير هيدروكسيد الليثيوم بشكل أساسي بالطريقة القلوية، أي باستخدام فلوريد الصوديوم وهيدروكسيد الكالسيوم. يستخدم بعض الأشخاص أيضًا ما يسمى بطريقة الضغط بكربونات الصوديوم، أي تحضير محلول يحتوي على الليثيوم أولاً، ثم إضافة الجير إلى المحلول، ثم تحضير هيدروكسيد الليثيوم.

باختصار، يمكن استخدام السبودين لتحضير كربونات الليثيوم وهيدروكسيد الليثيوم في نفس الوقت، لكن طرق المعالجة مختلفة، ولا يمكن مشاركة المعدات، ولا يوجد فرق كبير في التكلفة. بالإضافة إلى ذلك، فإن تكلفة تحضير هيدروكسيد الليثيوم من محلول ملحي من بحيرة مالحة أعلى بكثير من تكلفة تحضير كربونات الليثيوم.