Cae el precio del carbonato de litio y qué perspectivas tienen las pilas de sodio

Suplemento de material para pilas de sodio

Para la cadena industrial posterior de las baterías de litio, la disposición de las baterías de sodio es prospectiva, lo que puede evitar la dependencia única de las materias primas de las baterías de litio. Según las estadísticas de los organismos pertinentes, la cantidad total de recursos de litio en el mundo supera actualmente los 62 millones de toneladas, mientras que los recursos probados de litio de China son de unos 4,5 millones de toneladas.

La mayoría de minas de litio en el mundo se encuentran en Sudamérica, y China carece actualmente de minas de litio a gran escala. Por tanto, para las empresas chinas, la mina de litio es un recurso escaso. Contrariamente a la desigual y escasa distribución de los recursos de litio en el mundo, los recursos de sodio están ampliamente distribuidos por todo el mundo, y su abundancia en la corteza terrestre ocupa el sexto lugar, unas 423 veces superior a la de los recursos de litio, y su precio es de sólo 1,33% de litio.

Los analistas del sector creen que la aparición de un precio del carbonato de litio de 600.000 RMB/tonelada no es más que el epítome de las desventajas de depender excesivamente de un solo material. Basándose en la continua fortaleza del mercado de demanda de baterías de sodio, como vehículos eléctricos de dos ruedas, vehículos eléctricos de baja velocidad, carretillas elevadoras, almacenamiento de energía y un pequeño número de vehículos de pasajeros A00, se prevé que en 2025 los envíos mundiales de iones de sodio alcancen los 40-50GWh.

Ventajas de las pilas de iones de sodio

Se entiende que las fuentes de sodio utilizadas en la síntesis de baterías de iones de sodio en el laboratorio son muy amplias. Incluyen carbonato sódico, bicarbonato sódico, acetato sódico, oxalato sódico, citrato sódico, nitrato sódico, hidróxido sódico, e incluso se habla de sodio metálico en la industria. Sin embargo, la producción industrial a gran escala tiene ciertos requisitos de coste, seguridad del proceso y acidez y alcalinidad.

La industria deduce que el carbonato sódico es el que tiene más posibilidades de convertirse en materia prima para la producción industrial. Porque otros materiales tienen más o menos defectos de coste, seguridad, indicadores físicos y químicos, etc. El carbonato de sodio es fácil de extraer, el suministro es suficiente y el precio es estable y bajo. El precio es de sólo 2.650 RMB/tonelada, que es 0,47% del precio del carbonato de litio.

Desde la perspectiva de la oferta y la demanda, la capacidad de producción china de carbonato sódico supera los 30 millones de toneladas, mientras que su demanda descendente es actualmente de sólo 10.000 toneladas. Como industria emergente, las baterías de iones de sodio aún no han afectado a industrias tradicionales como la del vidrio y la fotovoltaica. Por ello, el precio del carbonato sódico se ha estabilizado por debajo de los 3.000 RMB por tonelada, y no se han producido fluctuaciones significativas de precios.

En la actualidad, existen más de 100 tipos de materiales catódicos relacionados con las baterías de iones de sodio, y la ruta técnica sigue evolucionando. Según su composición, los principales materiales catódicos para baterías de iones de sodio pueden dividirse en óxidos metálicos estratificados, compuestos polianiónicos y sistemas compuestos de azul de Prusia.

En la actual fase inicial de comercialización, el patrón de competencia de las tres rutas de materiales catódicos aún continúa, y el líder fabricantes de baterías de ión sodio relacionados con el trazado de las tres rutas siguen teniendo la ventaja de ser los primeros.

Ventaja económica de los materiales del cátodo y el ánodo de las pilas de sodio

Según los cálculos pertinentes, aunque el precio del carbonato de litio baje a 40.000 RMB/tonelada, las baterías de sodio siguen teniendo una ventaja en costes. Por ejemplo, el precio del carbono duro, el material del electrodo negativo de las baterías de iones de sodio, puede ser superior al de algunos grafitos.

Por ejemplo, el precio del carbono duro en Japón puede alcanzar más de 100.000 por tonelada, pero el precio de lote del grafito en China es de sólo 30.000 a 40.000 RMB por tonelada. Sin embargo, desde la perspectiva de los materiales y la tecnología, el precio del carbono duro puede bajar hasta ser inferior al del grafito en el futuro.

Según las estimaciones, el coste de las baterías de iones de sodio basadas en el sistema NaCuFeMnO/carbono blando puede reducirse entre 30 y 40% en comparación con los materiales de las baterías de iones de litio basadas en el sistema de fosfato de hierro y litio/grafito. Desde la perspectiva de la estructura de costes de los materiales, el coste de los materiales de cátodo de las baterías de ión-litio es el más elevado, mientras que el coste de los materiales de cátodo de las baterías de ión-sodio es de sólo 26%.

Del mismo modo, las baterías de litio que se centran en la dirección de alto contenido en níquel deben contener cobalto y níquel. La batería de sodio utiliza manganeso como elemento estabilizador, y el coste de producción en serie es significativamente inferior al de la batería de litio actual. Además, el sodio no reacciona con el aluminio, por lo que los colectores de corriente positiva y negativa de las baterías de iones de sodio pueden utilizar papel de aluminio, que es más barato que el papel de cobre de las baterías de litio.

En cuanto al reciclaje de los materiales de las pilas de sodio, algunos estudiosos han propuesto que las pilas bipolares de iones de sodio pueden reciclar todos los materiales de los electrodos y reutilizarlos. La tasa de recuperación de materiales sólidos es del 98,3%, y no es necesario añadir nuevos componentes de material de electrodo. Los materiales de electrodo recuperados pueden volver a aplicarse a las baterías de iones de sodio tras un tratamiento de activación, y obtener un buen rendimiento de ciclo, lo que hace que los materiales de electrodo circulen entre la producción, el uso, el desguace, el reciclaje y la reutilización de la batería.