Wofür werden Lithiumcarbonat und Lithiumhydroxid verwendet?

1.Welche Anwendungen gibt es für Lithiumcarbonat undLithiumhydroxid ?

Daten aus dem Jahr 2023 zeigen, dass 60 bis 70 % des Lithiumcarbonats weltweit in der Batterieindustrie verwendet werden. Lithiumcarbonat wird häufig in Lithiumeisenphosphatbatterien verwendet, und 80 bis 90 % Lithiumhydroxid werden in der Batterieindustrie eingesetzt. Lithiumcarbonat ist der Hauptrohstoff für Kathodenmaterialien von Lithiumeisenphosphatbatterien (LFP) und wird häufig in Fahrzeugen mit alternativer Energie, Energiespeichersystemen und anderen Bereichen eingesetzt.Lithiumcarbonatwird hauptsächlich für ternäre Kathodenmaterialien mit hohem Nickelgehalt (z. B. NCM, NCA) verwendet, die die Energiedichte und Lebensdauer der Batterie verbessern. Es ist ein wichtiger Rohstoff für hochwertige Elektrofahrzeuge, d. h. für ternäre Lithiumbatterien auf dem Markt. Eine weitere ternäre Lithiumbatterie verwendet Kobaltmetall im Batteriepol. 50 % dieses Metalls stammen aus dem afrikanischen Trockenfruchtland. Aufgrund des Bürgerkriegs konnte dieses Land in letzter Zeit kein Kobalt exportieren.

2. Die Umrechnungsformel zwischen Lithiumcarbonat und Lithiumhydroxid Lithiumcarbonat wird in Lithiumhydroxid umgewandelt

Lithiumcarbonat wird in Lithiumhydroxid umgewandelt: Li₂CO₃ + 2H₂O → 2LiOH + CO₂↑

Dieses Verfahren (Kaustifizierungsverfahren) ist eine der wichtigsten Methoden zur industriellen Herstellung von Lithiumhydroxid. Lithiumhydroxid wird in Lithiumcarbonat umgewandelt: 2LiOH + CO₂ → Li₂CO₃ + H₂O

Lithiumcarbonat wird hauptsächlich in Lithiumeisenphosphatbatterien verwendet, während Lithiumhydroxid ein notwendiger Rohstoff für ternäre Lithiumbatterien mit hohem Nickelgehalt ist. Die Umwandlung der beiden ermöglicht eine flexible Ressourcenverteilung, verursacht jedoch zusätzliche Kosten. In der tatsächlichen Produktion wird der Prozessweg häufig entsprechend der nachgelagerten Nachfrage gewählt.

3. Herstellung von Lithiumcarbonat und Lithiumhydroxid

Lithiumcarbonat-Produktion: Lithiumgewinnung aus Erz (Mainstream): Schwefelsäuremethode: Spodumen wird geröstet und angesäuert, um eine Lithiumsulfatlösung zu erzeugen, die dann mit Natriumcarbonat reagiert, um Lithiumcarbonat auszufällen. Lithiumgewinnung aus Salzseen: Lithiumcarbonat wird direkt durch Soleverdampfung und -fällung hergestellt und eignet sich für Salzseevorkommen wie Qinghai und Tibet.

Lithiumhydroxid-Produktion

Kaustifizierungsmethode: Lithiumcarbonat reagiert mit Calciumhydroxid zu Lithiumhydroxid. Der Prozess ist kurz, erfordert aber hochreine Rohstoffe.

Lithiumsulfat-Methode (Mainstream): Spodumen wird geröstet und angesäuert, um eine Lithiumsulfatlösung zu erzeugen, die dann mit Natriumhydroxid reagiert und Natriumsulfat durch Gefrierkristallisation abgetrennt wird.

Indirekte Salt-Lake-Methode: Zuerst wird Lithiumcarbonat hergestellt und dann kaustifiziert, um Lithiumhydroxid zu produzieren.

Der Herstellungsprozess von Lithiumhydroxid umfasst einen zusätzlichen Kaustifizierungsschritt als der von Lithiumcarbonat. Daher sind die Produktionskosten von Lithiumhydroxid theoretisch 3.000 bis 5.000 pro Tonne höher als die von Lithiumcarbonat. In den letzten drei Jahren war der Preis für Lithiumcarbonat jedoch lange Zeit höher als der von Lithiumhydroxid. Dies liegt derzeit nicht an den Kosten, sondern am Ungleichgewicht von Angebot und Nachfrage.