氫氧化鋰制備系統(tǒng)——吸附(除雜\提鋰)+雙極膜電滲析
單水氫氧化鋰是一種強(qiáng)腐蝕性的白色晶體粉末,傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域主要是鋰基潤(rùn)滑脂、玻璃陶瓷及石油化工,但伴隨全球高鎳鋰電池需求的升溫,電池材料已成為全球氫氧化鋰市場(chǎng)的核心驅(qū)動(dòng)力。
與碳酸鋰不同的是氫氧化鋰具有強(qiáng)腐蝕性,屬于危險(xiǎn)化學(xué)品,且生產(chǎn)難度高于碳酸鋰。
同時(shí),氫氧化鋰、碳酸鋰又都是動(dòng)力電池不可或缺的正極材料,如部分鎳鈷猛三元電池?zé)o論是是氫氧化鋰還是碳酸鋰均可使用,但鎳鈷鋁三元和高鎳NCM三元電池必須采用電池級(jí)氫氧化鋰,簡(jiǎn)單說(shuō)起來(lái)就是:采用氫氧化鋰生產(chǎn)出的產(chǎn)品通常性能更為優(yōu)異。
隨著新能源動(dòng)力電池的發(fā)展需求,市場(chǎng)對(duì)電池包體積能量密度要求逐漸提升,因?yàn)檫@與新能源車的續(xù)航里程直接掛鉤。
三元電池正是憑借長(zhǎng)續(xù)航的性能優(yōu)勢(shì),往往被高端電池動(dòng)車品牌所選擇,且三元電池整體逐步向高鎳化方向演進(jìn),而高鎳三元必須使用氫氧化鋰。
從三方面指出,遠(yuǎn)期來(lái)看,高鎳三元仍是未來(lái)主流的發(fā)展方向:
(1)性能端:磷酸鐵鋰材料能量密度已接近理論天花板,未來(lái)提升空間有限,而三元材料能量密度距理論值仍有一定差距,未來(lái)有望隨著鎳含量的升高而進(jìn)一步提升,后期隨著大圓柱、CTP、CTC等工藝技術(shù)應(yīng)用于三元體系,兩者能量密度差距有望拉大。同時(shí),通過(guò)材料改性、電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化、系統(tǒng)防護(hù)等策略,高鎳三元安全短板有望得到改善。
(2)成本端:高鎳三元由于貴金屬鈷含量較低,后期隨著制備技術(shù)成熟、規(guī)模擴(kuò)大、回收產(chǎn)業(yè)鏈成熟,高鎳三元的降本速率有望超過(guò)磷酸鐵鋰。
(3)應(yīng)用場(chǎng)景方面:雖然磷酸鐵鋰在入門版車型的占比逐漸提升,但高性能版車型仍需使用高鎳三元材料。
全球范圍內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)氫氧化鋰的工藝主要包括硫酸鋰苛化法、碳酸鋰苛化法、石灰石焙(bei)燒法三種,工業(yè)生產(chǎn)中主要關(guān)注硫酸鋰苛化法與碳酸鋰苛化法兩種方案。
(1)硫酸鋰苛化法具備工藝成熟,生產(chǎn)流程短,能耗低,物料流通量小等優(yōu)點(diǎn),是生產(chǎn)氫氧化鋰的主流工藝,但產(chǎn)品質(zhì)量較難達(dá)到優(yōu)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。(2)碳酸鋰苛化法對(duì)于碳酸鋰原料的品質(zhì)要求較高,因此當(dāng)采用工業(yè)級(jí)碳酸鋰等低品質(zhì)原料時(shí),多需要經(jīng)過(guò)除雜工藝,具備一定的技術(shù)難點(diǎn)。
海普開發(fā)的氫氧化鋰制備系統(tǒng)可應(yīng)用于鹽湖鹵水提取鋰后氫氧化鋰的制備和鋰電回收行業(yè)料液除雜、鋰富集后氫氧化鋰的制備。
如鋰電回收行業(yè),某新材料科技有限公司經(jīng)營(yíng)范圍包括前驅(qū)體、正極材料及新能源材料的研發(fā)、生產(chǎn)、加工、銷售。企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的硫酸鋰料液需要進(jìn)行除氟處理,針對(duì)該料液的特點(diǎn)、難點(diǎn)和處理要求,選用我公司相關(guān)專用吸附材料對(duì)該料液進(jìn)行吸附處理,除雜后,硫酸鋰料液進(jìn)入雙極膜電滲析裝置,轉(zhuǎn)化為硫酸和氫氧化鋰。