Какви са източниците на литий за литиево-йонни батерии?

Литиево-йонните батерии се превърнаха в неразделна част от съвременния живот, захранвайки всичко - от смартфони до електрически превозни средства. Като водещ доставчик на литиево-йонни батерии [тук можете да въведете самоописанието на вашата компания], често ме питат за източниците на литий, използван в тези батерии. В тази публикация в блога ще проуча различните източници на литий и тяхното значение в производството на литиево-йонни батерии.

1. Литиеви минерали

Най-известните минерали, съдържащи литий, са сподумен, петалит, лепидолит и амблигонит.

Сподумене

Сподуменът е най-важният минерал, съдържащ литий за производството на литий. Има високо съдържание на литий, обикновено около 3 - 8% литиев оксид (Li₂O). Намира се в находища на пегматит по целия свят. Австралия е най-големият производител на сподумен в света. Мини като мината Greenbushes в Западна Австралия са добре известни със своята висококачествена сподуменова руда. Процесът на извличане на литий от сподумен включва няколко стъпки, включително раздробяване, печене при високи температури и след това химическо излужване за получаване на литиеви съединения като литиев карбонат или литиев хидроксид. След това тези литиеви съединения се използват в катодните материали на литиево-йонни батерии. Например, литиевият карбонат е ключова съставка в производството на литиев кобалтов оксид (LiCoO₂), обичаен катоден материал, използван в потребителската електроника.

Петалит

Петалитът е друг богат на литий минерал, със съдържание на литиев оксид от около 2 - 4%. Често се среща във връзка със сподумен в пегматитни находища. Петалитът има някои предимства пред сподумена по отношение на по-ниското си съдържание на желязо, което може да бъде от полза за приложения на батерии. Въпреки това, той е по-малко изобилен от сподумена. Процесът на извличане на петалит е подобен на този на сподумена, но може да изисква различни условия на печене и излугване поради различната му химическа структура.

Лепидолит

Лепидолитът е минерал от слюда, който съдържа литий, както и други елементи като калий и алуминий. Обикновено има по-ниско съдържание на литий в сравнение със сподумен, обикновено около 1 - 3% Li₂O. Лепидолитът се намира в някои пегматитни находища, а също и в някои хидротермални вени. Извличането на литий от лепидолит е по-сложно поради наличието на други елементи. Необходими са специализирани химични процеси за отделяне на лития от другите минерали и примеси.

Амблигонит

Амблигонитът е фосфатен минерал, който съдържа литий. Има съдържание на литиев оксид от около 2 - 4%. По-рядко се използва за извличане на литий в сравнение със сподумена, но може да бъде алтернативен източник в някои региони, където се намира в значителни количества. Процесът на екстракция на амблигонит включва извличане с киселина за разтваряне на лития и други елементи, последвано от стъпки на пречистване за получаване на чисти литиеви съединения.

2. Отлагания на литиеви солен разтвор

Отлаганията на литиев саламура са друг основен източник на литий. Тези отлагания се намират в солени равнини или салари, които са големи, равни площи земя, които някога са били древни езера или морета. Литият се разтваря в саламура, която е концентриран разтвор на солена вода.

Южноамерикански литиев триъгълник

Най-известните богати на литий находища на саламура се намират в така наречения „Литиев триъгълник“ на Южна Америка, който включва части от Чили, Аржентина и Боливия. Солната равнина Атакама в Чили е едно от най-големите и продуктивни находища на литиев саламура в света. Саламурата в тези находища съдържа високи концентрации на литий, както и други соли като калий, натрий и магнезий.

Процесът на извличане на литий от саламура включва изпомпване на саламура на повърхността и след това оставянето й да се изпари в големи изпарителни басейни. Тъй като водата се изпарява, концентрацията на литий и други соли се увеличава. След това се използват химически процеси за отделяне на лития от другите соли и примеси. Този процес е сравнително ниска цена в сравнение с добива и обработката на литиеви минерали, но също така е по-зависим от условията на околната среда, като например скорости на изпарение, които могат да бъдат повлияни от фактори като валежи и температура.

Други находища на саламура

Има и находища на литиев саламура в други части на света, като Съединените щати и Китай. В Съединените щати долината Клейтън в Невада има значително находище на литиев саламура. В Китай басейнът Qaidam в провинция Qinghai е важен източник на литиева саламура. Тези находища се разработват и експлоатират, за да отговорят на нарастващото търсене на литий.

3. Рециклиране на литиево-йонни батерии

Тъй като употребата на литиево-йонни батерии продължава да расте, рециклирането става все по-важен източник на литий. Рециклирането на литиево-йонни батерии не само помага за намаляване на въздействието върху околната среда на отпадъците от батерии, но също така осигурява устойчив източник на литий и други ценни метали като кобалт, никел и манган.

Процесът на рециклиране обикновено включва събиране на използвани батерии, раздробяването им, за да се разделят на по-малки парчета, и след това използване на химически процеси за извличане на ценните метали. Има различни методи за рециклиране, включително пирометалургични и хидрометалургични процеси. Пирометалургичните процеси включват топене при висока температура за отделяне на металите, докато хидрометалургичните процеси използват химически разтвори за разтваряне и извличане на металите.

Рециклирането все още е в ранен етап на развитие, но има потенциала да се превърне в значителен източник на литий в бъдеще. С подобряването на технологията се очаква ефективността на процесите на рециклиране да се увеличи и повече литиево-йонни батерии ще бъдат рециклирани.

Нашите продукти за литиево-йонни батерии

Ние в нашата компания се ангажираме да използваме висококачествен литий, произведен от надеждни доставчици, за производството на нашите литиево-йонни батерии. Ние предлагаме широка гама от продукти, за да отговорим на разнообразните нужди на нашите клиенти.

• Жилищна литиево-йонна батерия: Идеални за домашно съхранение на енергия, тези батерии могат да съхраняват излишната енергия, генерирана от слънчеви панели през деня и да осигуряват захранване през нощта или при прекъсване на електрозахранването.
• Неуниверсална литиево-йонна батерия: Проектирани за специфични приложения, където стандартните батерии може да не са подходящи, тези батерии предлагат персонализирани решения.
• 6,5 Kwh литиева батерия: С капацитет от 6,5 kWh, тази батерия е подходяща за малки до средни приложения за съхранение на енергия, като например в домове извън мрежата или малки предприятия.
• 300ah литиево-йонна батерия: Тази батерия с голям капацитет се използва обикновено в електрически превозни средства и широкомащабни системи за съхранение на енергия.
• V24 литиево-йонна батерия: Батерията V24 предлага надеждно и ефективно решение за съхранение на енергия за различни приложения, с акцент върху издръжливостта и производителността.

Заключение и призив за действие

Източниците на литий за литиево-йонни батерии са разнообразни, включително литиеви минерали, отлагания на саламура и рециклиране на батерии. Всеки източник има своите предимства и предизвикателства и бъдещето на доставките на литий вероятно ще включва комбинация от тези източници. Като водещ доставчик на литиево-йонни батерии, ние непрекъснато наблюдаваме развитието в снабдяването с литий, за да гарантираме качеството и устойчивостта на нашите продукти.

Ако се интересувате от закупуването на нашите литиево - йонни батерии или имате въпроси относно нашите продукти, препоръчваме ви да се свържете с нас за подробна дискусия. Винаги сме готови да ви предоставим най-добрите решения за вашите нужди от съхранение на енергия.

Референции

• Gaines, L., Cuenca, R., Dunn, JB, & Kelly, TD (2012). Глобални литиеви ресурси: Относителното значение на пегматит, саламура и други находища. Journal of Industrial and Engineering Chemistry Research, 51 (2), 735 - 746.
• Reller, A., Tsiplakides, D., & Wehrspohn, RB (2015). Устойчив литий и литиево-йонна батерия. Angewandte Chemie International Edition, 54(23), 6666 - 6683.
• Тан, IB и Xie, J. (2019). Възстановяване на ценни метали от отпадъци от литиево-йонни батерии чрез хидрометалургични процеси: преглед. Journal of Cleaner Production, 229, 1348 - 1363.