Baterías de construcción: ¿Por qué litio y por qué hidróxido de litio?

Investigación y descubrimiento

Parece que litio y los hidróxidos de litio llegaron para quedarse, por ahora: a pesar de la intensa investigación con materiales alternativos, no hay nada en el horizonte que pueda reemplazar al litio como componente básico de la tecnología moderna de baterías.

Tanto el precio del hidróxido de litio (LiOH) como el del carbonato de litio (LiCO3) han estado apuntando a la baja durante los últimos meses y la reciente reestructuración del mercado ciertamente no mejora la situación. Sin embargo, a pesar de una extensa investigación sobre materiales alternativos, no hay nada en el horizonte que pueda reemplazar al litio como componente básico de la tecnología moderna de baterías en los próximos años. Como sabemos por los productores de las distintas formulaciones de baterías de litio, el problema está en los detalles y es aquí donde se adquiere experiencia para mejorar gradualmente la densidad energética, la calidad y la seguridad de las células.

Con la introducción de nuevos vehículos eléctricos (EV) a intervalos casi semanales, la industria busca fuentes y tecnología confiables. Para estos fabricantes de automóviles es irrelevante lo que sucede en los laboratorios de investigación. Necesitan los productos aquí y ahora.

El cambio de carbonato de litio a hidróxido de litio

Hasta hace muy poco, el carbonato de litio ha sido el foco de atención de muchos productores de baterías para vehículos eléctricos, porque los diseños de baterías existentes requerían cátodos que utilizaran esta materia prima. Sin embargo, esto está a punto de cambiar. El hidróxido de litio también es una materia prima clave en la producción de cátodos para baterías, pero actualmente es mucho más escaso que el carbonato de litio. Si bien es un producto más especializado que el carbonato de litio, también lo utilizan los principales productores de baterías, que compiten con la industria de lubricantes industriales por la misma materia prima. Por lo tanto, se espera que el suministro de hidróxido de litio sea aún más escaso.

Las ventajas clave de los cátodos de baterías de hidróxido de litio en relación con otros compuestos químicos incluyen una mejor densidad de potencia (más capacidad de la batería), un ciclo de vida más largo y características de seguridad mejoradas.

Por esta razón, la demanda de la industria de baterías recargables ha mostrado un fuerte crecimiento a lo largo de la década de 2010, con el uso cada vez mayor de baterías de iones de litio más grandes en aplicaciones automotrices. En 2019, las baterías recargables representaron el 54% de la demanda total de litio, procedente casi en su totalidad de tecnologías de baterías de iones de litio. Aunque el rápido aumento de las ventas de vehículos híbridos y eléctricos ha dirigido la atención a la necesidad de compuestos de litio, la caída de las ventas en la segunda mitad de 2019 en China (el mercado más grande de vehículos eléctricos) y una reducción global de las ventas causada por los bloqueos relacionados con el COVID. -19 en la primera mitad de 2020 han puesto frenos a corto plazo al crecimiento de la demanda de litio, al afectar la demanda tanto de baterías como de aplicaciones industriales. Sin embargo, los escenarios a más largo plazo continúan mostrando un fuerte crecimiento de la demanda de litio durante la próxima década; Roskill pronostica que la demanda superará los 1,0 millones de toneladas de LCE en 2027, con un crecimiento superior al 18% anual hasta 2030.

Esto refleja la tendencia a invertir más en la producción de LiOH en comparación con LiCO3; Y aquí es donde entra en juego la fuente de litio: la roca de espodumena es mucho más flexible en cuanto al proceso de producción. Permite una producción optimizada de LiOH, mientras que el uso de salmuera de litio normalmente pasa por LiCO3 como intermediario para producir LiOH. Por lo tanto, el costo de producción de LiOH es significativamente menor con espodumeno como fuente en lugar de salmuera. Está claro que, con la gran cantidad de salmuera de litio disponible en el mundo, eventualmente se deberán desarrollar nuevas tecnologías de proceso para aplicar eficientemente esta fuente. Con varias empresas investigando nuevos procesos, eventualmente lo veremos venir, pero por ahora, la espodumena es una apuesta más segura.