ElektroPrůmysl.cz ELEKTRICKÉ A ZÁLOŽNÍ ZDROJE ENERGIE 174 | březen 2024 Český bateriový klastr Představení jednotlivých hodnotových řetězců baterií Těžba základních materiálů a jejich zpracování Těžba materiálů pro jakoukoliv výrobu je proces, ke kterému dochází od nepaměti. V případě doby kamenné byl stěžejním materiálem pro tehdejší lidstvo pazourek, který sloužil k výrobě zbraní a nástrojů. Postupně s vývojem lidstva se měnily materiály, které byly pro jeho rozvoj zásadní: přes měď, cín, železo, uhlí až po ropu. Veškerá technika, kterou každodenně používáme, je vytvořena z materiálů získaných těžbou, případně s využitím materiálů, které se získaly pomocí recyklace. Nejinak je tomu i v případě lithno-iontových (Li-ion) akumulátorů, které se využívají v celé řadě aplikací, od nositelné elektroniky po stacionární úložiště energie či ve stále populárnější elektromobilitě. Li-ion akumulátory se, stejně jako jakýkoliv jiný akumulátor, skládají z kladné a záporné elektrody a elektrolytu. Součástí každého článku je pak také polymerní separátor, který odděluje elektrody od sebe a je napuštěný elektrolytem, a pak také pouzdro. Samotné elektrody jsou tvořeny proudovým sběračem a aktivními materiály. V případě proudových sběračů se jedná o měděné nebo hliníkové folie, na kterých je nanesený aktivní materiál. V případě záporných elektrod je nejčastěji používaným materiálem grafit, v případě kladných elektrod se nejčastěji používají jako aktivní materiály oxidy kovu a lithia či materiály na bázi fosforečnanů. Pouzdra jsou pak polymerní nebo hliníková. V Li-ion akumulátorech se tak nejčastěji můžeme setkat s materiály: hliníkem, mědí, grafitem, niklem, manganem, kobaltem, železem a samozřejmě lithiem. Všechny uvedené materiály, s výjimkou železa, jsou v současnosti zařazeny na seznamu tzv. Kritických materiálů EU a současně i v užším seznamu tzv. Materiálů strategických. Všechny tyto materiály se těží ve formě nerostů nebo v případě lithia navíc pomocí těžby ze solanek, viz Obr.1. Po samotném vytěžení nastává fáze úpravy a poté rafinace. Materiály získané těžbou jsou ve formě nerostů, ze kterých se následně získávají dané kovy nebo prekurzory, používané pro syntézy dalších materiálů. Tyto prekurzory jsou ve formě uhličitanů, hydroxidů nebo například sulfidů daného kovu. Tyto procesy mají většinou několik mezikroků. V případě lithia se největší naleziště nalézají v rámci solných jezer v Jižní Americe viz Obr.1 (Chile, Argentina, Bolívie), avšak největším producentem lithia je Austrálie. Lithium se také Obr. 1 Solné jezero sloužící k těžbě lithia
RkJQdWJsaXNoZXIy Mjk3NzY=