鋰電池主要由正極材料、負極材料、隔膜、電解液和其他材料組成,鋰電池產業鏈所涉及的礦物材料主要包括鋰輝石、透鋰長石、鋰云母、鋰蒙脫石、天然石墨、人造石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳,納米氧化鈦、納米氧化硅與石墨、錫氧化物、納米碳管復合材料等。
鋰輝石
·化學成分:鋰鋁硅酸鹽,LiAl(SiO3)2或Li2O·Al2O3·4SiO2,輝石族礦物;
·結晶特點:單斜晶系,柱狀晶體,扁平柱狀晶體,常有熔蝕現象,并有明顯的三角形表面印痕;
·密度:3.03-3.22g/cm3;
·顏色:粉紅色、紫紅色、黃色、綠色、無色等;
·品種:a紫鋰輝石(粉紅色變種,是鋰輝石中的著名品種)、b鋰輝石(黃色、淺藍綠色)、c翠鉻鋰輝石(綠色偏深,晶體很小,僅產于美國北卡羅來納州);
·硬度:6.5-7(較為堅硬);
·伴生礦物:共生礦物有石英、鈉長石、微斜長石;
·分類:化工用鋰輝石、陶瓷用鋰輝石、低鐵鋰輝石;
·用途:廣泛應用于鋰化工、玻璃、陶瓷行業,享有“工業味精”的美譽。
透鋰長石
·化學成分:架狀硅酸鹽礦物,H4AlLiO10Si4;
·結晶特點:單斜晶系,性脆,通常呈塊狀,玻璃光澤,解理面上呈珍珠光澤;
·密度:2.3-2.5g/cm3;
·顏色:白色或黃色,偶見粉紅色;
·硬度:6-6.5;
·伴生礦物:主要產于花崗偉晶巖中,與鋰輝石、銫榴石、彩色電氣石等共生;
·用途:提鋰原料,也可作陶瓷和特種玻璃原料。
鋰云母
·化學成分:鉀和鋰的基性鋁硅酸鹽,K(Li,Al)4O10)(F,OH)2,其中SiO2 46-60%、Al2O3 11.33-23.8%、K2O 4.82-13.85%、Li2O 3.87-5.83%,屬云母類礦物;
·結晶特點:單斜晶系,呈短柱體、小薄片集合體或大板狀晶體,玻璃或珍珠光澤;
·顏色:呈紫色、粉色或淺至無色;
·硬度:2-3;
·江西宜春鉭、鈮礦伴生鋰云母、銣、銫的多金屬礦床是世界上最大的伴生鋰云母礦床,也是我國正在開采利用的主要鋰資源之一。
全球鋰礦資源
根據美國地質調查局的統計數據,截至2013年底,全球已查明的鋰礦資源量4051.5萬t,儲量2340.7萬噸,其中鹽湖鹵水型鋰礦儲量占78.3%,固體型鋰礦儲量占21.6%。
全球鋰精礦主要產地
中國鋰礦資源概況
鹵水鋰
鹵水鋰礦主要是鹽湖地表鹵水和晶間鹵水,大型鹵水礦主要分布在西藏藏西北鹽湖和青海柴達木盆地鹽湖(一里坪,東、西臺吉乃爾湖及西端的尕斯庫勒湖)。
硬巖鋰
硬巖鋰礦主要分布在四川西部、新疆北部及江西、湖南等地。主要成礦區帶為:川西偉晶巖型成礦帶、阿爾泰山南緣成礦帶等。
川西偉晶巖型成礦帶是偉晶巖型鋰鈹礦,有甲基卡式;
阿爾泰山南緣成礦帶為花崗偉晶巖型鋰鈹鈮鉭礦床,有可可托海式和柯魯木特式。
石墨
·化學成分:碳質元素結晶礦物,
·結晶特點:六方晶系,具完整的層狀解理,解理面以分子鍵為主;
·密度:2.25 g/cm3;
·顏色:黑灰色;
·硬度:1-2,質軟,油膩感;
·伴生礦物:石英、黃鐵礦、碳酸鹽等
·用途:耐火材料、電極電刷、鉛筆、鑄造、密封、潤滑、高端裝備制造、戰略性新興產業及核電等。
鋰電池隔膜材料
鋰電池隔膜主要包括單層聚丙烯(PP)納米微孔膜、單層聚乙烯(PE)納米微孔膜、PP/PE/PP三層復合納米微孔膜、PP/PE+陶瓷涂覆、纖維素膜、聚酯膜(PET)、聚酰胺膜、聚酰亞胺膜、氨綸或芳綸膜等。
采用樹脂與填充劑界面剝離法制備PP/PE隔膜時,可加入碳酸鈣、二氧化硅等填充劑,熔融擠出成膜后再拉伸可制得微孔膜。
陶瓷涂覆膜是在PP/PE基體表面涂覆一層納米氧化鋁材料。
鋰電池相關企業
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