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【科普】世界上有些“锂”是永远用不上的

北极星储能网  来源:徐云飞2017    2017/9/11 9:25:11  我要投稿  
关键词: 锂电池 电动车 

北极星储能网讯:在阐述之前,我们先要明白一个道理,锂的资源是非常丰富的,不会短缺!

先看中国的锂资源量,根据中国地质调查局在2016年发布的《中国锂矿调查报告》,我国已经查明锂资源金属储量为540万吨,预测资源潜力为1760万吨。如果这540万吨都能开采出来是什么概念呢?可以生产4.5万Gwh的锂电池,对应为9亿辆电动车(每辆50度电计算)。

中国的储量还只有全球的13.8%。全球锂资源主要集中在玻利维亚、智利、阿根廷、美国、澳大利亚等,中国排名第五,全球已探明储量为3900万吨金属锂,那么全球的锂资源全部开采出来可供生产65亿辆电动车,而2016年全球所有汽车产量还不到1亿辆,现有的已经勘探的锂就可用够用65年啦。所以锂这东西根本不缺。

再来看看中国的锂资源的分布吧。锂矿主要有两种形式,硬岩锂和卤水锂,我国卤水占比比较大,在70%以上。目前,卤水锂矿共发现14处,查明资源(LiCl)总储量为2300万吨,主要分布在青海、西藏和湖北,该地区生态脆弱。且青海柴达木盆地镁含量比较高,提纯技术不成熟,只能用在工业级级上;硬岩锂共发现59处,查明资源储量(Li2O)312万吨,主要分布在四川、江西、湖南,三省查明资源储量占全国86.3%。

既然锂这么多,为什么锂不短缺还会上涨呢?每年我们都会统计全球的当年的碳酸锂的规划产量,然后被吓得不轻,觉得供给太大了,而需求只有10-15%的增长速度,供需决定价格,随后就耐心的等待,结果是完全朝着相反的方向发展,价格越来越贵,为什么会这样呢?主要有以下原因:

A:规划大于产出是一直正常存在的,并不能以实际的规划来判断真正的供给;

B:很多碳酸锂是不符合要求的,比如做太阳能用的硅的纯度是99.9999%,电子级的多晶硅纯度是99.999999999%。虽然告诉你碳酸锂纯度都是99.5%,但剩下的0.5%的差别巨大,比如对镁离子的浓度要求要达到百万分之十以下。我们不能以一个笼统的纯度来说明碳酸锂已经出来了,其实那种是不能用的。那么未来能不能用呢?

未来能用必须要求技术快速进步,为什么我们的电池叫“锂离子电池”?因为充电的过程中锂离子会穿过隔膜到正极一边,放电的时候锂离子又穿越隔膜到另外一边,隔膜其实就是有孔洞的塑料膜,重要作用就是阻止其他东西穿过,空洞的大小必须要求合适,所以隔膜式很多年以后我们中国才有突破,才能自给生产。

既然锂离子要穿越小洞洞,又要阻止其他离子在洞洞之间穿越,那么必须要将离子直径和锂离子接近的元素去掉才行,不然这些杂质离子也可以在中间穿越,与正负极发生反应,这样会减少活性锂离子,给我们带来的感觉就是这个电池一会儿就充满了,一会儿就没电了。

那么接下来我们要看那些离子和锂离子的半径或者是物理特性接近的,这个很简单。初中化学元素周期表中就有,锂一族的元素主要有:锂钠钾铷铯;锂周边的元素主要有:锂铍钠镁;锂被这三种金属包围着;然后锂是自然界中最轻的金属之一;

既然对纯度有要求,我们必须要去掉性质相似的和周边挨着的金属,所以1-99.5%=0.5%中的0.5%对个别元素要求很高,并不能简单的以统一的纯度来说事儿,不懂就专门忽悠您。还有个比如就是:虽然太阳能多晶硅要求纯度99.9999%,但中间0.0001%的差别也是巨大的,对B杂质和P杂质要达到PPB级别,而这两种元素又有个特性,B的最外层是3个电子,P的最外层是5个电子,这两样东西一结合就是8的稳态结构,所以在多晶硅曾经涨到500美金/公斤的时候,有种技术叫冶金法制备太阳能级多晶硅,虽然纯度也能到99.9999%,但同样不能用于制作太阳能电池。

原标题:世界上有些“锂”是永远用不上的

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