Rannsóknir og uppgötvanir
Það lítur út fyrir að litíum og litíumhýdroxíð séu komin til að vera, í bili: þrátt fyrir ítarlegar rannsóknir á öðrum efnum er ekkert í sjónmáli sem gæti komið í stað litíums sem byggingareiningar fyrir nútíma rafhlöðutækni.
Verð á bæði litíumhýdroxíði (LiOH) og litíumkarbónati (LiCO3) hefur verið að lækka undanfarna mánuði og nýleg markaðsbreyting bætir ekki úr því. Þrátt fyrir ítarlegar rannsóknir á öðrum efnum er ekkert í sjónmáli sem gæti komið í stað litíums sem byggingareiningar fyrir nútíma rafhlöðutækni á næstu árum. Eins og við vitum frá framleiðendum hinna ýmsu litíumrafhlöðuformúla liggur djöfullinn í smáatriðunum og þar fæst reynsla til að bæta orkuþéttleika, gæði og öryggi frumnanna smám saman.
Þar sem nýir rafknúnir ökutæki eru kynntir til sögunnar nánast vikulega er iðnaðurinn að leita að áreiðanlegum aðilum og tækni. Fyrir þessa bílaframleiðendur skiptir það ekki máli hvað er að gerast í rannsóknarstofunum. Þeir þurfa vörurnar hér og nú.
Skiptið úr litíumkarbónati yfir í litíumhýdroxíð
Þangað til nýlega hefur litíumkarbónat verið í brennidepli margra framleiðenda rafgeyma fyrir rafbíla, þar sem núverandi rafhlöðuhönnun kallaði á katóður úr þessu hráefni. Þetta er þó að fara að breytast. Litíumhýdroxíð er einnig lykilhráefni í framleiðslu á katóðum rafhlöðu, en það er mun minna framboð en litíumkarbónat eins og er. Þótt það sé sérhæfðari vara en litíumkarbónat, er það einnig notað af helstu rafhlöðuframleiðendum, sem keppa við iðnaðarsmurefnisiðnaðinn um sama hráefnið. Því er búist við að framboð af litíumhýdroxíði verði enn takmarkaðra.
Helstu kostir katóða litíumhýdroxíðrafhlöðu samanborið við önnur efnasambönd eru meðal annars betri aflþéttleiki (meiri rafhlöðuafkastageta), lengri líftími og bættir öryggiseiginleikar.
Af þessum sökum hefur eftirspurn frá endurhlaðanlegum rafhlöðuiðnaði sýnt mikinn vöxt á fyrsta áratug 21. aldar, með aukinni notkun stærri litíum-jón rafhlöðu í bílaiðnaði. Árið 2019 námu endurhlaðanlegar rafhlöður 54% af heildareftirspurn eftir litíum, næstum eingöngu frá litíum-jón rafhlöðutækni. Þó að hraður vöxtur í sölu á tvinnbílum og rafknúnum ökutækjum hafi beint athygli að þörfinni fyrir litíumsambönd, hefur minnkandi sala á seinni hluta ársins 2019 í Kína – stærsta markaðnum fyrir rafknúin ökutæki – og alþjóðleg samdráttur í sölu vegna útgöngubanns tengdum COVID-19 faraldrinum á fyrri hluta ársins 2020 sett skammtíma „bremsur“ á vöxt eftirspurnar eftir litíum með því að hafa áhrif á eftirspurn bæði frá rafhlöðum og iðnaði. Langtímaáætlanir sýna þó áfram mikinn vöxt í eftirspurn eftir litíum á næsta áratug, þar sem Roskill spáir því að eftirspurnin fari yfir 1,0 milljón tonn af heildarmagni af rafknúnum ökutækjum árið 2027, með vexti umfram 18% á ári til ársins 2030.
Þetta endurspeglar þá þróun að fjárfesta meira í framleiðslu á litíumoxíði (LiOH) samanborið við LiCO3; og það er þar sem litíumuppsprettan kemur við sögu: spódúmenberg er mun sveigjanlegra hvað varðar framleiðsluferli. Það gerir kleift að einfalda framleiðslu á litíumoxíði en notkun litíumpækils leiðir venjulega í gegnum LiCO3 sem milliefni til að framleiða LiOH. Þess vegna er framleiðslukostnaður LiOH mun lægri með spódúmeni sem uppsprettu í stað pækils. Það er ljóst að miðað við það mikla magn af litíumpækli sem er tiltækt í heiminum verður að lokum að þróa nýjar ferla til að nýta þessa uppsprettu á skilvirkan hátt. Með ýmsum fyrirtækjum sem rannsaka nýjar ferla munum við að lokum sjá þetta gerast, en í bili er spódúmen öruggari kostur.
