À quoi servent le carbonate de lithium et l’hydroxyde de lithium ?

1.Quelles sont les utilisations du carbonate de lithium etHydroxyde de lithium ?

Les données de 2023 montrent que 60 à 70 % du carbonate de lithium est utilisé dans l'industrie mondiale des batteries. Le carbonate de lithium est largement utilisé dans les batteries au lithium-fer-phosphate, et 80 à 90 % de l'hydroxyde de lithium est utilisé dans l'industrie des batteries. Le carbonate de lithium est la matière première de base des matériaux de cathode des batteries au lithium-fer-phosphate (LFP) et est largement utilisé dans les véhicules à énergies nouvelles, les systèmes de stockage d'énergie et d'autres domaines.carbonate de lithiumIl est principalement utilisé pour les matériaux cathodiques ternaires à haute teneur en nickel (tels que le NCM et le NCA), ce qui améliore la densité énergétique et la durée de vie des batteries. Il s'agit d'une matière première essentielle pour les véhicules électriques haut de gamme, notamment les batteries lithium ternaires disponibles sur le marché. Une autre batterie lithium ternaire utilise du cobalt métallique dans ses pôles. 50 % de ce métal provient du pays africain des fruits secs. Récemment, ce pays n'a pas pu exporter de cobalt en raison de la guerre civile.

2. La formule de conversion entre le carbonate de lithium et l'hydroxyde de lithium Le carbonate de lithium est converti en hydroxyde de lithium

Le carbonate de lithium est converti en hydroxyde de lithium Li₂CO₃ + 2H₂O → 2LiOH + CO₂↑

Cette méthode (méthode de caustification) est l'une des principales façons de produire de l'hydroxyde de lithium à l'échelle industrielle. L'hydroxyde de lithium est converti en carbonate de lithium 2LiOH + CO₂ → Li₂CO₃ + H₂O

Le carbonate de lithium est principalement utilisé dans les batteries lithium-fer-phosphate, tandis que l'hydroxyde de lithium est une matière première essentielle pour les batteries lithium-ternaire à haute teneur en nickel. La conversion des deux permet une allocation flexible des ressources, mais engendre des coûts supplémentaires. En production réelle, le procédé est souvent choisi en fonction de la demande en aval.

3. Production de carbonate de lithium et d'hydroxyde de lithium

Production de carbonate de lithium : Extraction du lithium à partir du minerai (courant principal) : Méthode à l'acide sulfurique : Le spodumène est grillé et acidifié pour produire une solution de sulfate de lithium, qui réagit ensuite avec du carbonate de sodium pour précipiter le carbonate de lithium. Extraction du lithium à partir de lacs salés : Le carbonate de lithium est directement produit par évaporation et précipitation de saumure, ce qui convient aux ressources des lacs salés tels que le Qinghai et le Tibet.

Production d'hydroxyde de lithium

Méthode de caustification : le carbonate de lithium réagit avec l'hydroxyde de calcium pour produire de l'hydroxyde de lithium, qui a un processus court mais nécessite des matières premières de haute pureté.

Méthode au sulfate de lithium (courante) : le spodumène est grillé et acidifié pour produire une solution de sulfate de lithium, qui réagit ensuite avec de l'hydroxyde de sodium, et le sulfate de sodium est séparé par cristallisation par congélation.

Méthode indirecte du lac salé : le carbonate de lithium est d'abord produit, puis caustifié pour produire de l'hydroxyde de lithium.

Le procédé de production de l'hydroxyde de lithium comporte une étape de caustification de plus que celui du carbonate de lithium. Ainsi, le coût de production de l'hydroxyde de lithium est théoriquement de 3 000 à 5 000 dollars plus élevé par tonne que celui du carbonate de lithium. Cependant, depuis environ trois ans, le prix du carbonate de lithium est resté longtemps supérieur à celui de l'hydroxyde de lithium. Cela s'explique par le fait que ce prix n'est pas actuellement déterminé par les coûts, mais par le déséquilibre entre l'offre et la demande.