Sự khác biệt giữa vật liệu pin lithium carbonate và lithium hydroxide

Lithium carbonate and lithium hydroxideare both raw materials for batteries. In the market, the prices of lithium carbonate and lithium hydroxide basically keep rising and falling together. What is the difference between these two materials?

1. Preparation process

Both can be extracted from spodumene, and the cost difference is not much, but if the two are converted into each other, additional costs and equipment are required, and the cost performance is not high.

Different technical routes. The preparation of lithium carbonate mainly adopts the "sulfuric acid method", which is to obtain lithium sulfate by reacting sulfuric acid with spodumene, adding sodium carbonate to the lithium sulfate solution, and then separating and drying to prepare lithium carbonate;

The preparation of lithium hydroxide mainly adopts the "alkali method", that is, it is prepared by roasting spodumene and calcium hydroxide, and some use the so-called sodium carbonate pressure method, that is, first prepare a lithium-containing solution, then add lime to the solution, and then prepare lithium hydroxide. In short, spodumene can be used to prepare both lithium carbonate and lithium hydroxide, but the process routes are different, the equipment cannot be shared, and there is not much difference in cost. In addition, the cost of preparing lithium hydroxide from salt lake brine is much higher than that of preparing lithium carbonate.

The technical difficulty of converting lithium carbonate into lithium hydroxide is low, but the cost and construction period are relatively troublesome. The "causticization method" is used to prepare lithium hydroxide from lithium carbonate. Lithium hydroxide is produced by reacting calcium hydroxide in lithium carbonate. The process is relatively sophisticated, but a special production line needs to be built. The production cost per ton is at least 6,000 yuan, not considering depreciation, etc. Considering factors such as environmental impact assessment, the construction period is at least 1-2 years. When the price of lithium carbonate is higher than the price of lithium hydroxide, the lithium carbonate causticization method will directly sell lithium carbonate without further producing lithium hydroxide.

Việc điều chế liti cacbonat từ liti hydroxit đơn giản hơn, nhưng cũng đòi hỏi thêm chi phí. Thêm cacbon dioxit vào dung dịch liti hydroxit có thể thu được dung dịch liti cacbonat, sau đó tách, lắng đọng và sấy khô để thu được liti cacbonat. Tương tự như vậy, quá trình này đòi hỏi phải xây dựng một dây chuyền sản xuất đặc biệt và cũng đòi hỏi thêm chi phí. 2. Về mặt lĩnh vực ứng dụng, vì pin ba thành phần niken cao yêu cầu nhiệt độ thiêu kết thấp hơn, liti hydroxit đã trở thành muối liti cần thiết để điều chế vật liệu ba thành phần niken cao. Liti hydroxit cũng cần thiết để điều chế các sản phẩm liti sắt phosphat (LFP) bằng phương pháp thủy nhiệt.

NCA và NCM811 cần sử dụng lithium hydroxide cấp pin, trong khi NCM622 và NCM523 có thể sử dụng lithium hydroxide hoặc lithium carbonate. Nhìn chung, các sản phẩm được sản xuất bằng lithium hydroxide có chức năng tốt hơn.

Cụ thể: Nhiệt độ thiêu kết: Nhiệt độ thiêu kết của vật liệu điện cực dương ba thành phần của loạt 8 trở lên thường thấp. Nếu sử dụng liti cacbonat làm nguồn liti, dễ gây ra sự phân hủy không hoàn toàn do nhiệt độ nung không đủ, liti tự do quá nhiều trên bề mặt điện cực dương, độ kiềm quá mạnh và độ nhạy với độ ẩm tăng; do đó, điện cực dương ba thành phần niken cao thường sử dụng liti hydroxit làm nguồn liti.

Dung lượng xả/mật độ vòi: Sử dụng lithium hydroxide làm vật liệu nguồn lithium, dung lượng xả đầu tiên cao tới 172mAh/g và có mật độ vòi tốt hơn cũng như tốc độ sạc và xả cao hơn.

Độ đồng nhất: Lithium hydroxide có ưu điểm hơn lithium carbonate về độ ổn định và độ đồng nhất, phù hợp hơn với các vật liệu điện cực dương cao cấp.

Tuổi thọ chu kỳ: Các hạt vật liệu ba thành phần được chế tạo bằng liti hydroxit làm nguồn liti đồng đều hơn, có thể cải thiện đáng kể tuổi thọ chu kỳ của vật liệu ba thành phần.