6

બેટરી બનાવવી: લિથિયમ શા માટે અને લિથિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ શા માટે?

રિસર્થ અને ડિસ્કવરી

એવું લાગે છે કે લિથિયમ અને લિથિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ હમણાં માટે અહીં જ રહેશે: વૈકલ્પિક સામગ્રી સાથે સઘન સંશોધન છતાં, આધુનિક બેટરી ટેકનોલોજી માટે બિલ્ડીંગ બ્લોક તરીકે લિથિયમને બદલી શકે તેવું કંઈ ક્ષિતિજ પર નથી.

છેલ્લા કેટલાક મહિનાઓથી લિથિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (LiOH) અને લિથિયમ કાર્બોનેટ (LiCO3) બંનેના ભાવ નીચે તરફ જઈ રહ્યા છે અને તાજેતરના બજારમાં થયેલા ઉછાળાથી પરિસ્થિતિમાં સુધારો થતો નથી. જોકે, વૈકલ્પિક સામગ્રીમાં વ્યાપક સંશોધન છતાં, આગામી થોડા વર્ષોમાં આધુનિક બેટરી ટેકનોલોજી માટે લિથિયમને બિલ્ડીંગ બ્લોક તરીકે બદલી શકાય તેવું કંઈ દેખાતું નથી. જેમ આપણે વિવિધ લિથિયમ બેટરી ફોર્મ્યુલેશનના ઉત્પાદકો પાસેથી જાણીએ છીએ, શેતાન વિગતોમાં રહેલો છે અને આ તે જગ્યા છે જ્યાં કોષોની ઊર્જા ઘનતા, ગુણવત્તા અને સલામતીને ધીમે ધીમે સુધારવાનો અનુભવ મેળવવામાં આવે છે.

લગભગ સાપ્તાહિક અંતરાલે નવા ઇલેક્ટ્રિક વાહનો (EV) રજૂ કરવામાં આવી રહ્યા છે, તેથી ઉદ્યોગ વિશ્વસનીય સ્ત્રોતો અને ટેકનોલોજી શોધી રહ્યો છે. તે ઓટોમોટિવ ઉત્પાદકો માટે સંશોધન પ્રયોગશાળાઓમાં શું થઈ રહ્યું છે તે મહત્વનું નથી. તેમને અહીં અને અત્યારે ઉત્પાદનોની જરૂર છે.

લિથિયમ કાર્બોનેટથી લિથિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડમાં પરિવર્તન

તાજેતરમાં સુધી, લિથિયમ કાર્બોનેટ EV બેટરીના ઘણા ઉત્પાદકોનું ધ્યાન કેન્દ્રિત રહ્યું છે, કારણ કે હાલની બેટરી ડિઝાઇનમાં આ કાચા માલનો ઉપયોગ કરીને કેથોડ્સની જરૂર હતી. જો કે, આ બદલાવાનું છે. લિથિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ પણ બેટરી કેથોડ્સના ઉત્પાદનમાં એક મુખ્ય કાચો માલ છે, પરંતુ હાલમાં તેનો પુરવઠો લિથિયમ કાર્બોનેટ કરતા ઘણો ઓછો છે. જ્યારે તે લિથિયમ કાર્બોનેટ કરતા વધુ વિશિષ્ટ ઉત્પાદન છે, ત્યારે તેનો ઉપયોગ મુખ્ય બેટરી ઉત્પાદકો દ્વારા પણ થાય છે, જેઓ સમાન કાચા માલ માટે ઔદ્યોગિક લુબ્રિકન્ટ ઉદ્યોગ સાથે સ્પર્ધા કરી રહ્યા છે. જેમ કે, લિથિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનો પુરવઠો પાછળથી વધુ દુર્લભ બનવાની અપેક્ષા છે.

અન્ય રાસાયણિક સંયોજનોની તુલનામાં લિથિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ બેટરી કેથોડ્સના મુખ્ય ફાયદાઓમાં વધુ સારી પાવર ઘનતા (વધુ બેટરી ક્ષમતા), લાંબું જીવન ચક્ર અને ઉન્નત સલામતી સુવિધાઓનો સમાવેશ થાય છે.

આ કારણોસર, 2010 ના દાયકા દરમિયાન રિચાર્જેબલ બેટરી ઉદ્યોગની માંગમાં મજબૂત વૃદ્ધિ જોવા મળી છે, જેમાં ઓટોમોટિવ એપ્લિકેશન્સમાં મોટી લિથિયમ-આયન બેટરીનો ઉપયોગ વધ્યો છે. 2019 માં, રિચાર્જેબલ બેટરીનો હિસ્સો કુલ લિથિયમ માંગના 54% જેટલો હતો, લગભગ સંપૂર્ણપણે લિથિયમ-આયન બેટરી ટેકનોલોજીનો હતો. હાઇબ્રિડ અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના વેચાણમાં ઝડપી વૃદ્ધિએ લિથિયમ સંયોજનોની જરૂરિયાત તરફ ધ્યાન દોર્યું હોવા છતાં, 2019 ના બીજા ભાગમાં ચીનમાં વેચાણમાં ઘટાડો - જે EV માટેનું સૌથી મોટું બજાર છે - અને 2020 ના પહેલા ભાગમાં COVID-19 રોગચાળાને કારણે લોકડાઉનને કારણે વૈશ્વિક સ્તરે વેચાણમાં ઘટાડો થયો છે, જેના કારણે બેટરી અને ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો બંનેની માંગ પર અસર કરીને લિથિયમ માંગમાં વૃદ્ધિ પર ટૂંકા ગાળાના 'બ્રેક્સ' પડ્યા છે. લાંબા ગાળાના દૃશ્યો આગામી દાયકામાં લિથિયમ માંગમાં મજબૂત વૃદ્ધિ દર્શાવવાનું ચાલુ રાખે છે, જોકે, રોસ્કિલ 2027 માં માંગ 1.0Mt LCE કરતાં વધી જવાની આગાહી કરે છે, જે 2030 સુધી દર વર્ષે 18% થી વધુ વૃદ્ધિ સાથે રહેશે.

આ LiCO3 ની સરખામણીમાં LiOH ઉત્પાદનમાં વધુ રોકાણ કરવાના વલણને પ્રતિબિંબિત કરે છે; અને આ તે સ્થાન છે જ્યાં લિથિયમ સ્ત્રોત ભૂમિકા ભજવે છે: ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની દ્રષ્ટિએ સ્પોડ્યુમિન ખડક નોંધપાત્ર રીતે વધુ લવચીક છે. તે LiOH ના સુવ્યવસ્થિત ઉત્પાદન માટે પરવાનગી આપે છે જ્યારે લિથિયમ બ્રાયનનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે LiCO3 દ્વારા મધ્યસ્થી તરીકે LiOH ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે. તેથી, LiOH નો ઉત્પાદન ખર્ચ નોંધપાત્ર રીતે ઓછો છે કારણ કે બ્રાયનને બદલે સ્પોડ્યુમિન સ્ત્રોત તરીકે છે. તે સ્પષ્ટ છે કે, વિશ્વમાં ઉપલબ્ધ લિથિયમ બ્રાયનની માત્રા સાથે, આખરે આ સ્ત્રોતને અસરકારક રીતે લાગુ કરવા માટે નવી પ્રક્રિયા તકનીકો વિકસાવવાની જરૂર પડશે. નવી પ્રક્રિયાઓની તપાસ કરતી વિવિધ કંપનીઓ સાથે આપણે આખરે આ આવતા જોઈશું, પરંતુ હમણાં માટે, સ્પોડ્યુમિન એક સલામત શરત છે.

DRMDRMU1-26259-ઇમેજ-3