बैटरी सामग्री लिथियम कार्बोनेट और लिथियम हाइड्रॉक्साइड के बीच अंतर

लिथियम कार्बोनेटऔरलिथियम हाइड्रॉक्साइड लिथियम कार्बोनेट और लिथियम हाइड्रोक्साइड दोनों ही बैटरी के कच्चे माल हैं। बाजार में लिथियम कार्बोनेट और लिथियम हाइड्रोक्साइड की कीमतें लगभग एक साथ घटती-बढ़ती रहती हैं। इन दोनों पदार्थों में क्या अंतर है?

1. तैयारी प्रक्रिया

दोनों को स्पोड्यूमीन से निकाला जा सकता है, और लागत में ज्यादा अंतर नहीं है, लेकिन अगर दोनों को एक दूसरे में परिवर्तित किया जाता है, तो अतिरिक्त लागत और उपकरण की आवश्यकता होती है, और लागत-प्रदर्शन उच्च नहीं होता है।

विभिन्न तकनीकी मार्ग। लिथियम कार्बोनेट की तैयारी में मुख्य रूप से सल्फ्यूरिक एसिड विधि का उपयोग किया जाता है, जिसमें स्पोड्यूमीन के साथ सल्फ्यूरिक एसिड की प्रतिक्रिया करके लिथियम सल्फेट प्राप्त किया जाता है, लिथियम सल्फेट के घोल में सोडियम कार्बोनेट मिलाया जाता है, और फिर लिथियम कार्बोनेट तैयार करने के लिए इसे अलग और सुखाया जाता है;

लिथियम हाइड्रॉक्साइड के निर्माण में मुख्य रूप से क्षारीय विधि का प्रयोग किया जाता है, अर्थात् स्पोड्यूमीन और कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड को भूनकर इसका निर्माण किया जाता है। कुछ लोग सोडियम कार्बोनेट दाब विधि का भी उपयोग करते हैं, जिसमें पहले लिथियम युक्त विलयन तैयार किया जाता है, फिर उसमें चूना मिलाया जाता है और अंत में लिथियम हाइड्रॉक्साइड का निर्माण किया जाता है। संक्षेप में, स्पोड्यूमीन का उपयोग लिथियम कार्बोनेट और लिथियम हाइड्रॉक्साइड दोनों के निर्माण में किया जा सकता है, लेकिन प्रक्रिया के तरीके अलग-अलग हैं, उपकरण साझा नहीं किए जा सकते हैं, और लागत में बहुत अधिक अंतर नहीं है। इसके अलावा, खारे पानी से लिथियम हाइड्रॉक्साइड तैयार करने की लागत लिथियम कार्बोनेट तैयार करने की लागत से कहीं अधिक है।

लिथियम कार्बोनेट को लिथियम हाइड्रॉक्साइड में परिवर्तित करने की तकनीकी कठिनाई कम है, लेकिन लागत और निर्माण अवधि अपेक्षाकृत अधिक है। लिथियम कार्बोनेट से लिथियम हाइड्रॉक्साइड तैयार करने के लिए कास्टिकीकरण विधि का उपयोग किया जाता है। लिथियम कार्बोनेट में कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड की अभिक्रिया द्वारा लिथियम हाइड्रॉक्साइड का उत्पादन होता है। यह प्रक्रिया अपेक्षाकृत जटिल है, लेकिन इसके लिए एक विशेष उत्पादन लाइन स्थापित करने की आवश्यकता होती है। मूल्यह्रास आदि को छोड़कर, प्रति टन उत्पादन लागत कम से कम 6,000 युआन है। पर्यावरणीय प्रभाव आकलन जैसे कारकों को ध्यान में रखते हुए, निर्माण अवधि कम से कम 1-2 वर्ष है। जब लिथियम कार्बोनेट की कीमत लिथियम हाइड्रॉक्साइड की कीमत से अधिक होती है, तो लिथियम कार्बोनेट कास्टिकीकरण विधि द्वारा लिथियम हाइड्रॉक्साइड का आगे उत्पादन किए बिना सीधे लिथियम कार्बोनेट बेचा जाता है।

लिथियम हाइड्रॉक्साइड से लिथियम कार्बोनेट तैयार करना सरल है, लेकिन इसमें अतिरिक्त लागत भी आती है। लिथियम हाइड्रॉक्साइड विलयन में कार्बन डाइऑक्साइड मिलाने से लिथियम कार्बोनेट विलयन प्राप्त होता है, जिसे बाद में पृथक्करण, निक्षेपण और सुखाने की प्रक्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है। इसी प्रकार, इस प्रक्रिया के लिए एक विशेष उत्पादन लाइन के निर्माण की आवश्यकता होती है और इसमें अतिरिक्त लागत भी आती है। 2. अनुप्रयोग क्षेत्रों के संदर्भ में, चूंकि उच्च-निकल त्रिगुणीय बैटरियों को कम सिंटरिंग तापमान की आवश्यकता होती है, इसलिए लिथियम हाइड्रॉक्साइड उच्च-निकल त्रिगुणीय सामग्रियों के निर्माण के लिए एक आवश्यक लिथियम लवण बन गया है। हाइड्रोथर्मल विधि द्वारा लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी) उत्पाद तैयार करने के लिए भी लिथियम हाइड्रॉक्साइड की आवश्यकता होती है।

एनसीए और एनसीएम811 के लिए बैटरी-ग्रेड लिथियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग करना आवश्यक है, जबकि एनसीएम622 और एनसीएम523 लिथियम हाइड्रॉक्साइड या लिथियम कार्बोनेट दोनों का उपयोग कर सकते हैं। सामान्यतः, लिथियम हाइड्रॉक्साइड से निर्मित उत्पादों की कार्यक्षमता बेहतर होती है।

विशेष रूप से: सिंटरिंग तापमान: 8वीं और उससे ऊपर की श्रृंखला के त्रिगुणीय धनात्मक इलेक्ट्रोड पदार्थों का सिंटरिंग तापमान आमतौर पर कम होता है। यदि लिथियम कार्बोनेट को लिथियम स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है, तो अपर्याप्त कैल्सीनेशन तापमान, धनात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर अत्यधिक मुक्त लिथियम, अत्यधिक क्षारीयता और आर्द्रता के प्रति बढ़ी हुई संवेदनशीलता के कारण अपूर्ण अपघटन होने की संभावना रहती है; इसलिए, उच्च-निकल त्रिगुणीय धनात्मक इलेक्ट्रोड में आमतौर पर लिथियम हाइड्रॉक्साइड को लिथियम स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है।

डिस्चार्ज क्षमता/टैप घनत्व: लिथियम स्रोत सामग्री के रूप में लिथियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग करने पर, पहली डिस्चार्ज क्षमता 172mAh/g जितनी अधिक होती है, और इसमें बेहतर टैप घनत्व और चार्ज और डिस्चार्ज प्रदर्शन की उच्च दर होती है।

स्थिरता: स्थिरता और स्थिरता के मामले में लिथियम कार्बोनेट की तुलना में लिथियम हाइड्रॉक्साइड के कई फायदे हैं, और यह उच्च श्रेणी के धनात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों के लिए अधिक उपयुक्त है।

चक्रीय जीवन: लिथियम स्रोत के रूप में लिथियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग करके तैयार किए गए त्रि-घटक पदार्थों के कण अधिक एकसमान होते हैं, जिससे त्रि-घटक पदार्थों के चक्रीय जीवन में काफी सुधार हो सकता है।