La différence entre les matériaux de batterie carbonate de lithium et hydroxyde de lithium

Carbonate de lithiumethydroxyde de lithiumsont tous deux des matières premières pour les batteries. Sur le marché, les prix du carbonate de lithium et de l'hydroxyde de lithium ne cessent d'augmenter et de baisser ensemble. Quelle est la différence entre ces deux matériaux ?

1. Processus de préparation

Les deux peuvent être extraits du spodumène, et la différence de coût n'est pas grande, mais si les deux sont convertis l'un en l'autre, des coûts et des équipements supplémentaires sont nécessaires, et le rapport coût-performance n'est pas élevé.

Différentes voies techniques. La préparation du carbonate de lithium adopte principalement la méthode de l'acide sulfurique, qui consiste à obtenir du sulfate de lithium en faisant réagir de l'acide sulfurique avec du spodumène, en ajoutant du carbonate de sodium à la solution de sulfate de lithium, puis en séchant et en séchant pour préparer du carbonate de lithium ;

La préparation de l'hydroxyde de lithium se fait principalement par la méthode "alkali", c'est-à-dire par torréfaction de spodumène et d'hydroxyde de calcium, et certains utilisent la méthode dite de pression au carbonate de sodium, c'est-à-dire qu'ils préparent d'abord une solution contenant du lithium, puis y ajoutent de la chaux, puis préparent l'hydroxyde de lithium. En bref, le spodumène peut être utilisé pour préparer à la fois du carbonate de lithium et de l'hydroxyde de lithium, mais les procédés sont différents, l'équipement ne peut pas être partagé et il n'y a pas beaucoup de différence de coût. De plus, le coût de préparation de l'hydroxyde de lithium à partir de saumure de lac salé est beaucoup plus élevé que celui de la préparation du carbonate de lithium.

La difficulté technique de la conversion du carbonate de lithium en hydroxyde de lithium est faible, mais le coût et la période de construction sont relativement problématiques. La méthode de caustification du carbonate de lithium est utilisée pour préparer l'hydroxyde de lithium à partir du carbonate de lithium. L'hydroxyde de lithium est produit par réaction d'hydroxyde de calcium dans du carbonate de lithium. Le processus est relativement sophistiqué, mais une ligne de production spéciale doit être construite. Le coût de production par tonne est d'au moins 6 000 yuans, sans tenir compte de l'amortissement, etc. Compte tenu de facteurs tels que l'évaluation de l'impact environnemental, la période de construction est d'au moins 1 à 2 ans. Lorsque le prix du carbonate de lithium est supérieur au prix de l'hydroxyde de lithium, la méthode de caustification du carbonate de lithium permettra de vendre directement du carbonate de lithium sans produire davantage d'hydroxyde de lithium.

Il est plus simple de préparer du carbonate de lithium à partir d'hydroxyde de lithium, mais cela nécessite également des coûts supplémentaires. L'ajout de dioxyde de carbone à la solution d'hydroxyde de lithium peut obtenir une solution de carbonate de lithium, puis séparer, déposer et sécher pour obtenir du carbonate de lithium. De même, ce processus nécessite la construction d'une ligne de production spéciale et nécessite également des coûts supplémentaires. 2. En termes de domaines d'application, étant donné que les batteries ternaires à haute teneur en nickel nécessitent des températures de frittage plus basses, l'hydroxyde de lithium est devenu un sel de lithium nécessaire pour la préparation de matériaux ternaires à haute teneur en nickel. L'hydroxyde de lithium est également nécessaire pour préparer des produits à base de phosphate de fer et de lithium (LFP) par méthode hydrothermale.

Les NCA et NCM811 doivent utiliser de l'hydroxyde de lithium de qualité batterie, tandis que les NCM622 et NCM523 peuvent utiliser soit de l'hydroxyde de lithium, soit du carbonate de lithium. D'une manière générale, les produits fabriqués avec de l'hydroxyde de lithium ont de meilleures fonctions.

En particulier : Température de frittage : La température de frittage des matériaux d'électrode positive ternaire de la série 8 et plus est généralement basse. Si du carbonate de lithium est utilisé comme source de lithium, il est facile de provoquer une décomposition incomplète en raison d'une température de calcination insuffisante, d'un excès de lithium libre à la surface de l'électrode positive, d'une alcalinité trop forte et d'une sensibilité accrue à l'humidité ; par conséquent, les électrodes positives ternaires à haute teneur en nickel utilisent généralement de l'hydroxyde de lithium comme source de lithium.

Capacité de décharge/densité de prise : en utilisant l'hydroxyde de lithium comme matériau source de lithium, la première capacité de décharge est aussi élevée que 172 mAh/g, et elle a une meilleure densité de prise et un taux de charge et de décharge plus élevé.

Cohérence : L'hydroxyde de lithium présente des avantages par rapport au carbonate de lithium en termes de stabilité et de cohérence, et est plus adapté aux matériaux d'électrodes positives haut de gamme.

Durée de vie du cycle : Les particules de matériaux ternaires préparées avec de l'hydroxyde de lithium comme source de lithium sont plus uniformes, ce qui peut grandement améliorer la durée de vie du cycle des matériaux ternaires.