Комментарии 34
То что дети в африке под дулами автоматов добывают литий это миф или нет?
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Были такие попытки, ведь химия у них похожая. Но объемная плотность энергии у натриевых батарей низкая. А так бы давно бы на натрий перешли бы.
Проблема в том, что ионы натрия больше, соответственно хуже внедряются в другие вещества, чем литий. А на катоде именно это и нужно. Вогнать ион лития в оксид кобальта существенно проще, чем ион натрия.
Второе, как уже сказали, натрий тяжелее. Соответственно на единицу массы можно запасти меньше энергии.
Второе, как уже сказали, натрий тяжелее. Соответственно на единицу массы можно запасти меньше энергии.
Хорошо подошёл бы углерод, по относительно небольшой атомной массе и очень большой распространённости в природе. Но вот он ни отдавать, ни принимать электроны прям очень интенсивно не желает (в этом плане только элементы первой и предпоследней группы таблицы Менделеева выделяются, а углерод как раз посередине).
«Благодаря малому удельному весу, литий стал неотъемлемым компонентом легких сплавов алюминия и магния, широко используемых в авиационной и космической технике.
Высокая химическая активность определила профессиональную роль лития.
В сфере органической химии он катализатор, в металлургии – дегазатор и рафинирующий агент, а в электротехнике – главное рабочее вещество химических источников тока.
Обыденная, повседневная и давно привычная работа лития охватывает широкий спектр деятельности.
Но свое наиболее веское, громкое и запоминающееся слово литий сказал в начале шестидесятых годов прошлого века при взрыве самой мощной в мире водородной бомбы,
эквивалентной пятидесяти миллионам тонн тринитротолуола.
…
Взрывная сила водородной бомбы бесспорно свидетельствует, что литий является энергоносителем, превосходящим многие природные источники жизненно важной энергии, в том числе и уран. Он способен, и в обозримом будущем непременно станет, основой мирного термоядерного синтеза.»
Высокая химическая активность определила профессиональную роль лития.
В сфере органической химии он катализатор, в металлургии – дегазатор и рафинирующий агент, а в электротехнике – главное рабочее вещество химических источников тока.
Обыденная, повседневная и давно привычная работа лития охватывает широкий спектр деятельности.
Но свое наиболее веское, громкое и запоминающееся слово литий сказал в начале шестидесятых годов прошлого века при взрыве самой мощной в мире водородной бомбы,
эквивалентной пятидесяти миллионам тонн тринитротолуола.
…
Взрывная сила водородной бомбы бесспорно свидетельствует, что литий является энергоносителем, превосходящим многие природные источники жизненно важной энергии, в том числе и уран. Он способен, и в обозримом будущем непременно станет, основой мирного термоядерного синтеза.»
Литий — очень активный химически металл, поэтому его добыча ведется несколько отличными от добычи большинства прочих, обычных металлов способами.
То что дальше написано является следствием не того, что литий — активный, а того, что литий — рассеянный. То что он активный означает, что нужно много электроэнергии, чтобы его получать в нулевой степени окисления (металлическом виде). Но способ для получения подобных активных металлов (натрий, магний, титан, алюминий и т.д.) довольно универсальный — электролиз расплава.
То что дальше написано является следствием не того, что литий — активный, а того, что литий — рассеянныйа разве его рассеянность не является прямым следствием его активности?
нет, натрий, магний, алюминий, кальций — тоже очень активные, но нисколько не рассеянные
Натрий и алюминий еще и как рассеяны. Натрий в составе NaCL растворен во всех морях и океанах. Алюминий в виде оксида Al2O3 — в составе всех глин.
то что они везде есть, не значит, что они рассеяны.
Спасибо за статью. Интересно было бы узнать коэффициент перерабатываемости(degree of recycling) лития, его стоимость и виды процессов.
эти компании будут производить около 15 млн электрокаров ежегодно, на что потребуется около 100 000 тонн лития в год.
Как это, если у вас же среднее количество лития на автомобиль — 44 кг?
Этого хватит всего лишь на 2,27 млн авто.
на производство одной батареи для Tesla Model S требуется 63 кг этого металла с 99,5% чистоты.
фраза не очень точная. в аккумуляторе литий в виде электролита, то есть раствора солей лития… карбонат, ферро-фосфат и тд. образование металлического лития в аккумуляторе — как раз является проблемой и небезопасно.
Без нулевого лития, к сожалению, никак. Он там конечно не в металлическом виде, а в матрице графита. Грубо, потенциалообразующие реакции для кобальтитного и феррофосфатного аккумулятора:
LiC6 + CoO2 = LiCoO2 + C6
LiC6 + FePO4 = LiFePO4 + C6
Потенциал полуреакции Li+/Li0 = -3.04 В (для лития в графитовой матрице чуть меньше)
Fe3+/Fe2+ — насколько помню порядка 0.7В
Co4+/Co3+ — больше вольта.
Вычитаем из катодного потенциала анодный, получаем больше 4 В для кобальтитного аккумулятора. Единичная ячейка свинцового (серно-кислотного) дает только 2В. Это ещё одна причина огромной энергоемкости литиевых аккумуляторов.
LiC6 + CoO2 = LiCoO2 + C6
LiC6 + FePO4 = LiFePO4 + C6
Потенциал полуреакции Li+/Li0 = -3.04 В (для лития в графитовой матрице чуть меньше)
Fe3+/Fe2+ — насколько помню порядка 0.7В
Co4+/Co3+ — больше вольта.
Вычитаем из катодного потенциала анодный, получаем больше 4 В для кобальтитного аккумулятора. Единичная ячейка свинцового (серно-кислотного) дает только 2В. Это ещё одна причина огромной энергоемкости литиевых аккумуляторов.
Хорошо, положили в Теслу 50 кг лития.
Но он же никуда не расходуется!
Пройдет 10-20 лет, батарею продадут на переработку, вскроют банки, извлекут соли лития, промыв растворителем, профильтруют, и снова пустят в дело. И это будет намного выгоднее, чем доставать его из бедной грязной подземной соли.
Также и электроды.
Но он же никуда не расходуется!
Пройдет 10-20 лет, батарею продадут на переработку, вскроют банки, извлекут соли лития, промыв растворителем, профильтруют, и снова пустят в дело. И это будет намного выгоднее, чем доставать его из бедной грязной подземной соли.
Также и электроды.
Выгоднее это будет, если сразу при производстве батарейки загонять в цену стоимость её будущей переработки. Пока дешевле выкидывать аккумуляторы на свалку, чтобы они там землю отравляли.
Увы, не дешевле — все производители используют разные составы электролитов и все еще дешевле добыть его из жижи, чем разбираться, что за бульон получился при переработки старых батарей.
Есть какие-то доказательства, что перерабатывать дороже или сложнее?
А в условиях дефицита лития?
Особенно меня забавляет, когда заявляют: «Глупцы „зеленые“! Куда нам потом захоронять использованные батареи? Они очень грязные и неэкологичные».
Как будто речь идет о ядерных отходах.
Кстати о ядерных отходах. Было такое озеро Карачай, куда тупо сливали по настоящему ядреные ядерные отходы.
И ничего, засыпали, забетонировали.
Но литиевые аккумуляторы, разумеется не такие.
Никто просто так не будет выкидывать медную и алюминиевую фольгу и стальной корпус. Что касается электролита, он не токсичный. Вот например, никель кадмиевые аккумуляторы токсичные. А литиевые — нет. Кушать конечно не нужно, но и паниковать тоже не надо.
Кстати, сейчас становится все более популярна индивидуальная солнечная энергетика. И почему бы не поставить старую батарею себе в дом как накопитель (или продать кому-нибудь). Да, сотни киловатт мощности из неё уже не вытянешь, но обеспечить дом электричеством она сможет.
Аккумуляторы литиевые очень живучие, на самом деле.
Я недавно раскопал старый аккумулятор от ноутбука 2004 года выпуска. Он примерно с 2008 года лежал у меня полностью разряженный в гараже. Я вскрыл его, каждую банку зарядил и измерил с помощью разряда их емкость. Она была примерно 80-90% от номинальной!
То есть 15 лет жизни и 10 лет без заряда почти не повредили их.
А в условиях дефицита лития?
Особенно меня забавляет, когда заявляют: «Глупцы „зеленые“! Куда нам потом захоронять использованные батареи? Они очень грязные и неэкологичные».
Как будто речь идет о ядерных отходах.
Кстати о ядерных отходах. Было такое озеро Карачай, куда тупо сливали по настоящему ядреные ядерные отходы.
И ничего, засыпали, забетонировали.
Но литиевые аккумуляторы, разумеется не такие.
Никто просто так не будет выкидывать медную и алюминиевую фольгу и стальной корпус. Что касается электролита, он не токсичный. Вот например, никель кадмиевые аккумуляторы токсичные. А литиевые — нет. Кушать конечно не нужно, но и паниковать тоже не надо.
Кстати, сейчас становится все более популярна индивидуальная солнечная энергетика. И почему бы не поставить старую батарею себе в дом как накопитель (или продать кому-нибудь). Да, сотни киловатт мощности из неё уже не вытянешь, но обеспечить дом электричеством она сможет.
Аккумуляторы литиевые очень живучие, на самом деле.
Я недавно раскопал старый аккумулятор от ноутбука 2004 года выпуска. Он примерно с 2008 года лежал у меня полностью разряженный в гараже. Я вскрыл его, каждую банку зарядил и измерил с помощью разряда их емкость. Она была примерно 80-90% от номинальной!
То есть 15 лет жизни и 10 лет без заряда почти не повредили их.
Во-первых, 63 килограмма в батарее Теслы — это карбонат лития. 99,5% — это не чистота металла, это чистота карбоната лития. Лития по весу там — в районе 7 килограммов.
Второе — по поводу переработки. Сложность переработки на текущем этапе — только в том, что сейчас основные литий-ионные батарейки — это одиночные маленькие батарейки, вроде батарей смартфонов или элементов 18650. Сложность не в их утилизации, сложность в том, чтобы их отдельно собрать в объёмы, пригодные для коммерческой переработки. В случае с электромобилями и домашними системами хранения энергии речь будет идти о цельных блоках в сотни килограммов, которые и будут утилизироваться.
Ну и по поводу количества лития на планете — в статье очень вскользь упомянули о методе добычи лития из морской воды, но не упомянули, что в морской воде лития — десятки миллиардов тонн. Целенаправленная добыча из морской воды может и не имеет смысла, а сопутствующая — вполне. В морской воде дофига чего растворено, если сначала высушивать морскую воду до густого рассола где-нибудь в гигантских ваннах в экваториальных пустынях, а потом извлекать всё растворённое и более-менее ценное, то запасов почти любых металлов хватит очень надолго.
Ну и свежие исследования на эту тему — в принципе, можно и не выпаривать. Сейчас учёные роют в направлении материалов, способных выборочно вытягивать тот или иной металл из морской воды, для лития это оказался оксид титана — хотя это известно минимум с 2014-го года, исследования на эту тему провели ещё японцы.
www.sciencemag.org/news/2020/07/seawater-could-provide-nearly-unlimited-amounts-critical-battery-material
Второе — по поводу переработки. Сложность переработки на текущем этапе — только в том, что сейчас основные литий-ионные батарейки — это одиночные маленькие батарейки, вроде батарей смартфонов или элементов 18650. Сложность не в их утилизации, сложность в том, чтобы их отдельно собрать в объёмы, пригодные для коммерческой переработки. В случае с электромобилями и домашними системами хранения энергии речь будет идти о цельных блоках в сотни килограммов, которые и будут утилизироваться.
Ну и по поводу количества лития на планете — в статье очень вскользь упомянули о методе добычи лития из морской воды, но не упомянули, что в морской воде лития — десятки миллиардов тонн. Целенаправленная добыча из морской воды может и не имеет смысла, а сопутствующая — вполне. В морской воде дофига чего растворено, если сначала высушивать морскую воду до густого рассола где-нибудь в гигантских ваннах в экваториальных пустынях, а потом извлекать всё растворённое и более-менее ценное, то запасов почти любых металлов хватит очень надолго.
Ну и свежие исследования на эту тему — в принципе, можно и не выпаривать. Сейчас учёные роют в направлении материалов, способных выборочно вытягивать тот или иной металл из морской воды, для лития это оказался оксид титана — хотя это известно минимум с 2014-го года, исследования на эту тему провели ещё японцы.
www.sciencemag.org/news/2020/07/seawater-could-provide-nearly-unlimited-amounts-critical-battery-material
63 килограмма в батарее Теслы — это карбонат лития.
Нет никакого карбоната лития в источниках тока. Карбонат лития — это исходный реактив для получения других соединений лития. Если вы будете делать что-то литиевое, то покупать вы будете именно карбонат. И производители продают в основном карбонат. Эта соль наиболее пригодна для транспортировки, хранения и дальнейшего использования. Большинство других соединений лития настолько хорошо поглощают воду, что на воздухе превращаются в лужицы за несколько минут. Не помогает даже винтовая резьба на крышках.
"ЛИТИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ «батарейный» сорт
Упаковка продукта
Цилиндрические слитки с обезжиренной поверхностью упаковывают в пакеты из ламинированного алюминием полиэтилена, герметизированные сваркой в среде осушенного аргона и вложенные в пакеты из пузырчатого полиэтилена. Пакеты со слитками укладывают в бочки объемом 210 литров. Предварительно в бочку укладывают охранный полиэтиленовый мешок."
Упаковка продукта
Цилиндрические слитки с обезжиренной поверхностью упаковывают в пакеты из ламинированного алюминием полиэтилена, герметизированные сваркой в среде осушенного аргона и вложенные в пакеты из пузырчатого полиэтилена. Пакеты со слитками укладывают в бочки объемом 210 литров. Предварительно в бочку укладывают охранный полиэтиленовый мешок."
- http://n-t.ru/ri/ps/pb003.htm — взгляд 30..40 летней давности.
- Кто-нибудь сравнивал котировки лития от 2018 года, через гос. переворот в Боливии (осень 2019) и восстановление власти социалистов (осень 2020)?
Насчет лития не знаю, но акции Тесла в период октября-ноября 2019 выросли на 40%.
Кто-нибудь сравнивал котировки лития от 2018 года, через гос. переворот в Боливии (осень 2019) и восстановление власти социалистов (осень 2020)?
Боливия в плане добычи пока мало что значит для мирового рынка, основные поставщики — Китай, Австралия, Канада и Бразилия, и их вполне хватает для текущих и будущих запросов на ближайшие лет пять. За последние пару лет цена на карбонат лития делает только одно — падает. Текущие котировки в азиатском регионе — 43500 юаней за тонну в Китае и 6750 долларов за тонну в Южной Корее/Японии. Рекордный ценник был в районе весны 2018-го, $20000 за тонну.
За последние пару лет цена на карбонат лития делает только одно — падает. Текущие котировки в азиатском регионе — 43500 юаней за тонну в Китае и 6750 долларов за тонну в Южной Корее/Японии.
Пожалуй, рано вы похоронили цену на карбонат лития. Спустя год становится понятно, что в долгосрочной перспективе дефицит лития лишь нарастает, а вместе с ним будет расти и цена.
А почему забывают про морскую воду? Там этого лития как гуталина на гуталиновой фабрике… Конечно, СЕЙЧАС, наверно из воды его добывать дороже чем из месторождений… Трудно отделить от похожего натрия или калия… Но как с любым сырьем, если в нем возникнет потребность, то технологии подтянутся…
Зачем нужен литий? Батарейки не главное,
I'm so happy 'cause today I found my friends :)
Ну, кстати, магний отделяется не так уж и сложно в случае рассолов=)
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Литий: зачем нужен, как добывается и хватит ли его нам?