Der Unterschied zwischen den Batteriematerialien Lithiumcarbonat und Lithiumhydroxid

LithiumcarbonatUndLithiumhydroxidsind beides Rohstoffe für Batterien. Auf dem Markt steigen und fallen die Preise für Lithiumcarbonat und Lithiumhydroxid grundsätzlich parallel. Was ist der Unterschied zwischen diesen beiden Materialien?

1. Vorbereitungsprozess

Beide können aus Spodumen gewonnen werden und der Kostenunterschied ist nicht groß. Werden die beiden jedoch ineinander umgewandelt, sind zusätzliche Kosten und Ausrüstung erforderlich und das Kosten-Leistungs-Verhältnis ist nicht hoch.

Verschiedene technische Wege. Bei der Herstellung von Lithiumcarbonat wird hauptsächlich die Schwefelsäuremethode angewendet. Dabei wird Lithiumsulfat durch die Reaktion von Schwefelsäure mit Spodumen gewonnen, Natriumcarbonat wird zur Lithiumsulfatlösung hinzugefügt und anschließend wird es getrennt und getrocknet, um Lithiumcarbonat herzustellen.

Bei der Herstellung von Lithiumhydroxid wird hauptsächlich die Halkali-Methode angewendet, d. h. es wird durch Rösten von Spodumen und Calciumhydroxid hergestellt. Einige verwenden auch die sogenannte Natriumcarbonat-Druckmethode, d. h., zuerst wird eine lithiumhaltige Lösung hergestellt, dann wird der Lösung Kalk zugesetzt und dann wird Lithiumhydroxid hergestellt. Kurz gesagt, Spodumen kann sowohl zur Herstellung von Lithiumcarbonat als auch von Lithiumhydroxid verwendet werden, aber die Prozessabläufe sind unterschiedlich, die Ausrüstung kann nicht gemeinsam genutzt werden und es gibt keinen großen Kostenunterschied. Darüber hinaus sind die Kosten für die Herstellung von Lithiumhydroxid aus Salzlake viel höher als die für die Herstellung von Lithiumcarbonat.

Die technische Schwierigkeit, Lithiumcarbonat in Lithiumhydroxid umzuwandeln, ist gering, aber die Kosten und die Bauzeit sind relativ aufwändig. Das Kaustifizierungsverfahren wird verwendet, um Lithiumhydroxid aus Lithiumcarbonat herzustellen. Lithiumhydroxid wird durch die Reaktion von Calciumhydroxid mit Lithiumcarbonat hergestellt. Der Prozess ist relativ aufwändig, aber es muss eine spezielle Produktionslinie gebaut werden. Die Produktionskosten pro Tonne betragen mindestens 6.000 Yuan, Abschreibungen usw. nicht berücksichtigt. Unter Berücksichtigung von Faktoren wie Umweltverträglichkeitsprüfungen beträgt die Bauzeit mindestens 1–2 Jahre. Wenn der Preis für Lithiumcarbonat höher ist als der Preis für Lithiumhydroxid, wird das Lithiumcarbonat-Kaustifizierungsverfahren Lithiumcarbonat direkt verkaufen, ohne dass zusätzlich Lithiumhydroxid produziert wird.

Es ist einfacher, Lithiumcarbonat aus Lithiumhydroxid herzustellen, aber es verursacht auch zusätzliche Kosten. Durch Zugabe von Kohlendioxid zu einer Lithiumhydroxidlösung kann eine Lithiumcarbonatlösung erhalten werden, die dann getrennt, abgelagert und getrocknet wird, um Lithiumcarbonat zu erhalten. Ebenso erfordert dieser Prozess den Bau einer speziellen Produktionslinie und verursacht auch zusätzliche Kosten. 2. In Bezug auf die Anwendungsbereiche ist Lithiumhydroxid ein notwendiges Lithiumsalz für die Herstellung von ternären Materialien mit hohem Nickelgehalt geworden, da ternäre Batterien mit hohem Nickelgehalt niedrigere Sintertemperaturen erfordern. Lithiumhydroxid wird auch benötigt, um Lithiumeisenphosphatprodukte (LFP) durch hydrothermale Verfahren herzustellen.

NCA und NCM811 müssen Lithiumhydroxid in Batteriequalität verwenden, während NCM622 und NCM523 entweder Lithiumhydroxid oder Lithiumcarbonat verwenden können. Im Allgemeinen haben mit Lithiumhydroxid hergestellte Produkte bessere Funktionen.

Insbesondere: Sintertemperatur: Die Sintertemperatur von ternären positiven Elektrodenmaterialien der Serie 8 und höher ist normalerweise niedrig. Wenn Lithiumcarbonat als Lithiumquelle verwendet wird, kann es aufgrund unzureichender Kalzinierungstemperatur, übermäßigen freien Lithiums auf der Oberfläche der positiven Elektrode, zu starker Alkalität und erhöhter Feuchtigkeitsempfindlichkeit leicht zu einer unvollständigen Zersetzung kommen. Daher verwenden ternäre positive Elektroden mit hohem Nickelgehalt normalerweise Lithiumhydroxid als Lithiumquelle.

Entladekapazität/Entladedichte: Bei Verwendung von Lithiumhydroxid als Lithium-Ausgangsmaterial beträgt die erste Entladekapazität bis zu 172 mAh/g, und es verfügt über eine bessere Entladedichte sowie eine höhere Lade- und Entladeleistung.

Konsistenz: Lithiumhydroxid hat gegenüber Lithiumcarbonat Vorteile hinsichtlich Stabilität und Konsistenz und eignet sich besser für hochwertige positive Elektrodenmaterialien.

Zykluslebensdauer: Die Partikel von ternären Materialien, die mit Lithiumhydroxid als Lithiumquelle hergestellt werden, sind gleichmäßiger, was die Zykluslebensdauer von ternären Materialien erheblich verbessern kann.