Литий — откуда он берётся и почему дорожает?

13 February

🔋 Neovolt.ru Блог База знаний

Литий — один из двух аккумуляторных материалов (ещё есть кобальт), который оказался невероятно востребован с начала 2021-го года. Повышенный спрос отныне провоцируют автомобильные концерны (со стороны сектора электромобилей, EV).

📈 В издании Trading Economics отметили подорожание лития на 41% за январь 2021 (в оценке исследовались спотовые цены Китая на карбонат лития, сейчас они составляют 65 500 юаней за тонну металла). С чем это связано?

Литий лучше всего подходит для создания аккумуляторов.
Литий лучше всего подходит для создания аккумуляторов.

Из-за чего возникает повышенный спрос на литий?

  • В простейшем фонарике один литий-ионный элемент питания;
  • в смартфоне обычно один аккумулятор Li-Ion или Li-Polymer, но с недавних пор их может быть и два;
  • ноутбук включает гораздо больше элементов — от трёх до двенадцати в среднем;
  • тоже самое касается и электроинструмента, где в некоторых случаях может насчитываться 24 ячейки внутри батарейного блока;
  • теперь популярность обретают электромобили на литиевых тяговых батареях с порядка 5000 элементами внутри.

Для одного такого электромобиля с 5000 ячейками понадобится 10 кг лития! Это количество не изменится даже если вы попытаетесь подобрать разные химические соединения.

Новейший способ производства лития ступенчатым изменением в рафинировании сподумена (лаборатория компании Lithium Australia).
Новейший способ производства лития ступенчатым изменением в рафинировании сподумена (лаборатория компании Lithium Australia).

Откуда взялся литий?

Литий — наиболее лёгкий металл (удельный вес 0,54) и наименее плотный твёрдый элемент из известных.

Главные преимущества лития:

  • хороший электрохимический потенциал;
  • низкая температура плавления.

Литий добывается из минералов в вулканических породах. Они сложены крупными пластами (минерал сподумен). Также извлекается при опреснении воды (рассолы) с высокой концентрацией карбоната лития. Оба способа играют равную роль для производственных процессов.

Карбонат лития является основным источником лития. Это стабильная соль, очищенная для получения металла. С ним обращаются предельно осторожно ввиду его высокой реакционной способности.

💡 ~5,3 тонны карбоната лития требуется для получения 1 тонны лития (источник).

Литий наиболее эффективен в химических источниках тока с жидким или твёрдым электролитом. Этот металл применяют в производстве анодов аккумуляторов и гальванических элементов.

Литий состоит из 3 электронов, связанных электромагнитной силой с ядром, содержащим 3 протона вместе с 3-4 нейтронами (зависит от изотопа), которые удерживаются вместе сильным ядерным взаимодействием.
Литий состоит из 3 электронов, связанных электромагнитной силой с ядром, содержащим 3 протона вместе с 3-4 нейтронами (зависит от изотопа), которые удерживаются вместе сильным ядерным взаимодействием.

В каких частях планеты больше лития?

В издании NS Energy сообщают, что мировые запасы литиевых минералов составляют около 80 миллионов тонн.

  • Крупнейшая «заначка» у Боливии — порядка 21 миллиона тонн;
  • на втором месте с 17 миллионами тонн соседняя Аргентина;
  • замыкает тройку литиевых «воротил» Чили с 9 миллионами тонн.

Американцы (США) обладают 6,8 миллионами тонн. Это тоже крупный запас. Столько же и у Австралии с другого конца планеты, где 6,5 миллионов тонн лития. Чуть меньше только у Китая с оценкой запасов в 4,5 миллиона тонн.

💡 Все упомянутые страны составляют крупнейший стратегический запас лития как главного ресурса для нашего с вами безуглеродного будущего.

Литий — откуда он берётся и почему дорожает?

А сколько лития в России?

Исходя из сведений госпрограммы «Развитие промышленности и повышение её конкурентоспособности» (источник в «Консультанте»), запасы редкоземельных металлов в России оцениваются в 28 миллионов тонн. Из них почти 900 000 тонн относятся к литию (сведения экспертов АКРА).

В иных экспертных оценках (например, подразделениями «Росатома») упоминается в России альтернативный источник. Речь об изобилии свалок и отходов химпроизводства. В их переработке можно добыть значительную долю ценного ресурса.

▶ Всё о производстве литий-ионных аккумуляторов в России

В данный момент ни одно из упомянутых государств не использует потенциал внутренней добычи более, чем на 40%. Предполагается, что у лития всё ещё впереди. А пока основные запасы планеты нежатся где-то в глубинах и ждут своего часа.