Литий: белое золото, способствующее революции электромобилей

Jan 14, 2024

Литий, также известный как «белое золото», сегодня как никогда востребован – этот мягкий серебристый металл позволяет батареям электромобилей (EV) хранить больше энергии и жить дольше.

Какое бы устройство вы ни использовали сейчас, читая эту статью, скорее всего, оно питается от литий-ионного аккумулятора. А если вы водите электромобиль, эта батарея также питает его.

Спрос на литий для аккумуляторов будет резко расти в ближайшие годы, поскольку сектор электромобилей и накопителей энергии продолжает расти. Литий-ионные аккумуляторы являются жизненно важным компонентом перехода к низкоуглеродной глобальной экономике.

А поскольку электромобили составляют 10% от общего объема продаж автомобилей в мире, производители аккумуляторов изо всех сил пытаются найти больше лития.

Итак, как же на самом деле литий попадает из земли в ваш электромобиль и как на самом деле работает эта батарея? Вы узнаете в этой статье.

Мы объясним, как добывается этот металл и как он используется в электрических устройствах и электромобилях. Кроме того, вы также узнаете важные факты и цифры о литиевом рынке и о том, насколько оптимистичным он может стать.

Но давайте сначала перейдем к основам, начнем с самого металлического элемента.

Литий (Li) — самый легкий из всех металлов, особенно принадлежащий к группе элементов, называемых щелочными металлами. Он очень реактивен или всегда хочет отдать электроны. Он также имеет самую низкую плотность и может хранить много энергии в небольшом пространстве, что делает его идеальным для изготовления батарей.

Названный «белым золотом» из-за его мягкого серебристо-белого цвета, литий был ключевым металлом, используемым в производстве аккумуляторных батарей не только для электромобилей, но и для многих других устройств, таких как ноутбуки и мобильные телефоны.

Производители электромобилей предпочитают литий-ионные аккумуляторы, поскольку они легкие и их можно быстро перезарядить.

Литий, используемый в аккумуляторах и электромобилях, бывает двух основных типов — карбонат лития и гидроксид лития.

Карбонат лития имеет широкий спектр промышленного применения. Помимо производства аккумуляторов для электромобилей, карбонат лития также используется при производстве средств для полов, уплотнителей цемента, клеев и сплавов. Это соединение даже внесено в список Всемирной организации здравоохранения в качестве основного лекарства для лечения биполярного расстройства.

Карбонат лития также можно преобразовать в гидроксид лития, который предпочтителен при производстве более эффективных и долговечных аккумуляторов для электромобилей.

Некоторые из крупнейших в мире производителей щелочного металла производят оба типа лития, в то время как более мелкие производители сосредоточены на производстве только одного типа. Так как же они извлекают этот металл и готовят его для питания вашего электромобиля?

На данный момент существует два основных способа извлечения лития из Земли:

В США это вещество добывают из водянистых, соленых рассолов или так называемых «саларов».

На данный момент в стране есть только один литиевый рудник, найденный в Сильвер-Пике в Неваде, показанном выше. Но вскоре появятся новые нефтеперерабатывающие заводы, поскольку спрос на металл резко возрастет.

Фактически, Tesla начала строительство нового литиевого завода в Техасе, первого в своем роде в Северной Америке. Завершение проекта обойдется ведущему производителю электромобилей примерно в 1 миллиард долларов.

Основная часть сегодняшнего коммерческого производства лития осуществляется поставщиками, которые добывают литий из саларов. Большая часть добычи ведется высоко в Андах, в Литиевом треугольнике, где встречаются Аргентина, Чили и Боливия.

Соленая вода из-под земли выкачивается на поверхность и в ряд прудов-испарителей. За период до двух лет и ранее вода испаряется, а рассол меняет состав. Это также меняет цвет бассейнов на более яркий синий.

Затем в рассол добавляют раствор извести и карбоната натрия для удаления примесей и других нежелательных элементов. Когда концентрация лития достаточно высока, рассол перекачивают в установку восстановления для фильтрации металла.

Когда рассол высыхает, он оставляет после себя белый порошок, который требует дополнительной очистки. После того, как порошок прошел окончательное химическое превращение, он становится твердым металлом, готовым к использованию в батареях.