Materiali strategici per batterie al litio

Nel contesto della neutralità del carbonio e della tendenza globale all’elettrificazione dei veicoli, si prevede che il litio, in quanto materiale chiave nel campo delle batterie, continuerà a beneficiare della transizione verso l’energia pulita nei settori dell’energia e dello stoccaggio dell’energia.Il litio ha una catena industriale completa, che forma prodotti dai minerali a monte e dai laghi salati fino al centro del fiumecarbonato di litio, idrossido di litio e litio metallico, industrie tradizionali a valle (fusione di metalli, lubrificanti, vetro ceramico, ecc.), nuovi materiali (sintesi organica, biomedicina) e nuova energia (batterie 3C, batterie di alimentazione, ecc.) e altri aspetti applicativi catene industriali complete.Idrossido di litioè uno dei tre sali di litio fondamentali nella catena industriale del litio.La domanda a valle proviene principalmente dal settore delle batterie di potenza, dal settore delle batterie di consumo e dal settore industriale rappresentato dalla produzione di grasso a base di litio e vetro ceramico.Le sue forme principali includono principalmente idrossido di litio anidro (LiOH) e idrossido di litio monoidrato (LiOH·H2O).

L'idrossido di litio è un'importante materia prima nel campo delle batterie di potenza, in particolare il materiale catodico ternario ad alto contenuto di nichel ampiamente utilizzato nelle batterie di potenza ad alte prestazioni, ed è una fonte di litio indispensabile nella sua produzione.I materiali ternari ad alto contenuto di nichel sono principalmente suddivisi in NCM811 e NCA.Le aziende cinesi producono principalmente NCM811, mentre le aziende giapponesi e coreane producono principalmente NCA.Attualmente, una varietà di veicoli a nuova energia dotati di batterie ternarie ad alto contenuto di nichel hanno un’autonomia di oltre 500 km.Il segmento delle batterie consumer comprende principalmente smartphone, tablet, dispositivi TWS e droni.

I materiali ternari ad alto contenuto di nichel richiedono una temperatura di sinterizzazione di 700~800°C, ma il carbonato di litio viene spesso sinterizzato a circa 900°C per esercitare proprietà ideali del materiale, mentre il punto di fusione dell'idrossido di litio è 471°C, con forte reattività e maggiore corrosività.Le sue proprietà fisiche e chimiche rendono l'idrossido di litio indispensabile per la sintesi termica di materiali catodici ternari ad alto contenuto di nichel, quindi è una scelta inevitabile per i materiali ternari ad alto contenuto di nichel.

Le tre principali fabbriche di batterie al mondo in termini di capacità installata di batterie di potenza hanno tutte chiarito che il ternario ad alto contenuto di nichel è la principale via di sviluppo (era Ningde - NCM622/811, Panasonic giapponese - NCA, LG Chem sudcoreana - NCM622 /811), la quota di mercato di CR3 ha raggiunto quasi i due terzi, pur mantenendo un tasso di crescita relativamente elevato.In futuro, con la crescente capacità installata di ternario ad alto contenuto di nichel nei veicoli a nuova energia, anche l’idrossido di litio come materiale di base introdurrà uno spazio di crescita senza precedenti.

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