ความแตกต่างระหว่างวัสดุแบตเตอรี่ลิเธียมคาร์บอเนตและลิเธียมไฮดรอกไซด์
ลิเธียมคาร์บอเนตและลิเธียมไฮดรอกไซด์ ลิเธียมคาร์บอเนตและลิเธียมไฮดรอกไซด์เป็นวัตถุดิบในการผลิตแบตเตอรี่ทั้งคู่ ในตลาด ราคาของลิเธียมคาร์บอเนตและลิเธียมไฮดรอกไซด์มักจะผันผวนขึ้นลงอยู่เสมอ แล้ววัสดุทั้งสองชนิดนี้แตกต่างกันอย่างไร?
1. ขั้นตอนการเตรียมการ
ทั้งสองชนิดสามารถสกัดได้จากสปอดูมีน และต้นทุนไม่แตกต่างกันมากนัก แต่หากนำทั้งสองชนิดมาแปรรูปเป็นอีกชนิดหนึ่ง จะต้องใช้ต้นทุนและอุปกรณ์เพิ่มเติม ทำให้ประสิทธิภาพด้านต้นทุนไม่สูงนัก
เส้นทางทางเทคนิคที่แตกต่างกัน การเตรียมลิเธียมคาร์บอเนตส่วนใหญ่ใช้วิธีกรดซัลฟิวริก ซึ่งก็คือการผลิตลิเธียมซัลเฟตโดยการทำปฏิกิริยากรดซัลฟิวริกกับสปอดูมีน เติมโซเดียมคาร์บอเนตลงในสารละลายลิเธียมซัลเฟต แล้วแยกและทำให้แห้งเพื่อเตรียมลิเธียมคาร์บอเนต
การเตรียมลิเธียมไฮดรอกไซด์ส่วนใหญ่ใช้วิธีด่าง กล่าวคือ เตรียมโดยการเผาแร่สปอดูมีนและแคลเซียมไฮดรอกไซด์ และบางส่วนใช้วิธีที่เรียกว่าวิธีความดันโซเดียมคาร์บอเนต กล่าวคือ เตรียมสารละลายที่มีลิเธียมก่อน จากนั้นเติมปูนขาวลงในสารละลาย แล้วจึงเตรียมลิเธียมไฮดรอกไซด์ กล่าวโดยสรุป แร่สปอดูมีนสามารถใช้เตรียมได้ทั้งลิเธียมคาร์บอเนตและลิเธียมไฮดรอกไซด์ แต่กระบวนการแตกต่างกัน อุปกรณ์ไม่สามารถใช้ร่วมกันได้ และต้นทุนก็ไม่แตกต่างกันมากนัก นอกจากนี้ ต้นทุนการเตรียมลิเธียมไฮดรอกไซด์จากน้ำเกลือในทะเลสาบนั้นสูงกว่าการเตรียมลิเธียมคาร์บอเนตมาก
ความยากทางเทคนิคในการเปลี่ยนลิเธียมคาร์บอเนตเป็นลิเธียมไฮดรอกไซด์นั้นต่ำ แต่ต้นทุนและระยะเวลาก่อสร้างค่อนข้างยุ่งยาก วิธีการทำปฏิกิริยากับแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (การทำให้เป็นด่าง) ถูกนำมาใช้ในการผลิตลิเธียมไฮดรอกไซด์จากลิเธียมคาร์บอเนต โดยลิเธียมไฮดรอกไซด์จะผลิตได้จากการทำปฏิกิริยาของแคลเซียมไฮดรอกไซด์กับลิเธียมคาร์บอเนต กระบวนการนี้ค่อนข้างซับซ้อนและจำเป็นต้องสร้างสายการผลิตพิเศษ ต้นทุนการผลิตต่อตันอย่างน้อย 6,000 หยวน ยังไม่รวมค่าเสื่อมราคา ฯลฯ เมื่อพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น การประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ระยะเวลาก่อสร้างอย่างน้อย 1-2 ปี เมื่อราคาลิเธียมคาร์บอเนตสูงกว่าราคาลิเธียมไฮดรอกไซด์ วิธีการทำปฏิกิริยากับแคลเซียมไฮดรอกไซด์จะทำให้สามารถขายลิเธียมคาร์บอเนตได้โดยตรงโดยไม่ต้องผลิตลิเธียมไฮดรอกไซด์เพิ่มเติม
การเตรียมลิเธียมคาร์บอเนตจากลิเธียมไฮดรอกไซด์นั้นง่ายกว่า แต่ก็ต้องใช้ต้นทุนเพิ่มเติมเช่นกัน การเติมคาร์บอนไดออกไซด์ลงในสารละลายลิเธียมไฮดรอกไซด์สามารถให้สารละลายลิเธียมคาร์บอเนตได้ จากนั้นจึงแยก ตกตะกอน และทำให้แห้งเพื่อให้ได้ลิเธียมคาร์บอเนต ในทำนองเดียวกัน กระบวนการนี้ต้องสร้างสายการผลิตพิเศษและต้องใช้ต้นทุนเพิ่มเติมเช่นกัน 2. ในแง่ของพื้นที่การใช้งาน เนื่องจากแบตเตอรี่ไตรภาคที่มีนิกเกลสูงต้องการอุณหภูมิการเผาผนึกที่ต่ำกว่า ลิเธียมไฮดรอกไซด์จึงกลายเป็นเกลือลิเธียมที่จำเป็นสำหรับการเตรียมวัสดุไตรภาคที่มีนิกเกลสูง นอกจากนี้ ลิเธียมไฮดรอกไซด์ยังจำเป็นสำหรับการเตรียมผลิตภัณฑ์ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (แอลเอฟพี) ด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอล
เอ็นซีเอ และ เอ็นซีเอ็ม811 จำเป็นต้องใช้ลิเธียมไฮดรอกไซด์เกรดแบตเตอรี่ ในขณะที่ เอ็นซีเอ็ม622 และ เอ็นซีเอ็ม523 สามารถใช้ได้ทั้งลิเธียมไฮดรอกไซด์หรือลิเธียมคาร์บอเนต โดยทั่วไปแล้ว ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตด้วยลิเธียมไฮดรอกไซด์จะมีประสิทธิภาพการทำงานที่ดีกว่า
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง: อุณหภูมิการเผาผนึก: โดยทั่วไปแล้วอุณหภูมิการเผาผนึกของวัสดุขั้วบวกแบบไตรภาคซีรีส์ 8 ขึ้นไปจะต่ำ หากใช้ลิเธียมคาร์บอเนตเป็นแหล่งลิเธียม จะทำให้เกิดการสลายตัวไม่สมบูรณ์ได้ง่ายเนื่องจากอุณหภูมิการเผาผนึกไม่เพียงพอ มีลิเธียมอิสระมากเกินไปบนพื้นผิวของขั้วบวก มีความเป็นด่างสูงเกินไป และมีความไวต่อความชื้นเพิ่มขึ้น ดังนั้นขั้วบวกแบบไตรภาคที่มีนิกเกลสูงจึงมักใช้ลิเธียมไฮดรอกไซด์เป็นแหล่งลิเธียม
ความจุในการคายประจุ/ความหนาแน่นของเม็ดลิเธียม: เมื่อใช้ลิเธียมไฮดรอกไซด์เป็นวัสดุต้นกำเนิดลิเธียม ความจุในการคายประจุครั้งแรกจะสูงถึง 172 มิลลิแอมป์ชั่วโมง/g และมีความหนาแน่นของเม็ดลิเธียมที่ดีกว่า รวมถึงประสิทธิภาพการชาร์จและการคายประจุที่สูงกว่า
ความสม่ำเสมอ: ลิเธียมไฮดรอกไซด์มีข้อดีเหนือกว่าลิเธียมคาร์บอเนตในด้านความเสถียรและความสม่ำเสมอ และเหมาะสมกว่าสำหรับวัสดุขั้วบวกคุณภาพสูง
อายุการใช้งาน: อนุภาคของวัสดุสามองค์ประกอบที่เตรียมโดยใช้ลิเธียมไฮดรอกไซด์เป็นแหล่งลิเธียมมีความสม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งสามารถปรับปรุงอายุการใช้งานของวัสดุสามองค์ประกอบได้อย่างมาก
