آیئے، ہم لیتھیم ہیکسا فلوروفاسفیٹ کی قیمت میں ہونے والے اضافے سے بات شروع کرتے ہیں، جو 4 لاکھ ڈالر

Thread Content

جن لوگوں کو دلچسپی ہے، وہ میرے لکھے گئے دیگر مقالات کو دیکھ سکتے ہیں: http://www.haolin.biz/UserForum/blog/bloghome.html۔ لیتھیم ہیکسافلوروفاسفیٹ، اپنی بہترین برقی رسانی کی خصوصیات اور الیکٹروکیمیائی استحکام کی وجہ سے، فی الوقت لیتھیم آئن بیٹریوں کے الیکٹرولائٹ کے طور پر وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ اس کا استعمال بالخصوص لیتھیم آئن پاور بیٹریوں، لیتھیم آئن اسٹوریج بیٹریوں، اور دیگر روزمرہ استعمال ہونے والی بیٹریوں میں ہوتا ہے۔ فی الحال، یہ لیتھیم آئن بیٹریوں کے لئے ناگزیر الیکٹرولائٹ ہے۔ تاہم، نئی توانائی سے چلنے والی الیکٹرک گاڑیوں کی بڑھتی ہوئی مانگ کی وجہ سے، لیتھیم ہیکسافلوروفاسفیٹ کی فراہمی اور طلب کے درمیان عدم توازن پیدا ہو گیا ہے۔ چونکہ مصنوعات کی طلب، اس کی فراہمی سے زیادہ ہے، اس لیے لیتھیئم ہیکسافلوروفاسفیٹ کی قیمت گزشتہ سال کی دوسری ششماہی سے مسلسل بڑھتی جارہی ہے؛ 2015 کے وسط میں یہ قیمت 90 ہزار ڈالر فی ٹن تھی، جو اب تقریباً 400 ہزار ڈالر فی ٹن ہو گئی ہے۔ لیتھیم ہیکسافلوروفاسفیٹ کی پیداوار میں تکنیکی رکاوٹیں بہت زیادہ ہیں، اس کی پیداواری صلاحیت میں اضافے کے لئے طویل وقت درکار ہے، نئے کارخانوں کے لئے اس میدان میں داخل ہونا بہت مشکل ہے۔ نئی پیداواری صلاحیت عموماً موجودہ کارخانوں ہی کی جانب سے فراہم کی جاتی ہے۔ چین میں صرف چند ہی کمپنیاں ہیں جو اس کی بڑے پیمانے پر پید فی الحال، ملک کی وہ کمپنیاں جن کے پاس لیتھیئم ہیکسافلوروفاسفیٹ کی پیداوار کی صلاحیت موجود ہے، وہ اپنی پیداواری صلاحیتوں کو بڑھانے کے کام میں مصروف ہیں۔ لیکن لیتھیئم ہیکسافلوروفاسفیٹ کی پیداواری عمل کو منظم کرنے میں پیش آنے والی پیچیدگیوں کی وجہ سے، پیداواری صلاحیتوں کو بڑھانے میں کم از کم ایک سال کا وقت درکار ہے۔ اسی وجہ سے بازار میں اس مصنوعات کی فراہمی کی صورتحال مزید کشیدہ رہے گی۔ دنیا بھر میں توانائی کی بچت اور ماحول کے تحفظ سے متعلق کوششوں میں اضافے کے ساتھ، لیتھیم آئن بیٹریوں کی صنعت میں تیزی سے ترقی ہوگی، اور لیتھیم آئن بیٹریوں کے الیکٹرولائٹس کی طلب میں بھی اضافہ ہوگا۔ اب ہم چھ قسم کی لیتھیئم آئن بیٹریوں کے بارے میں بات کرتے ہیں۔ لیتھیم فاسفیٹ آئرن (LFP)، دراصل لیتھیم فاسفیٹ بیٹری ہی ہے؛ اسے لیتھیم فاسفیٹ بیٹری بھی کہا جاتا ہے۔ اس بیٹری میں فاسفیٹ کو الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ اس قسم کی بیٹریوں میں لیتھیم آئنوں کو داخل کرنے اور باہر نکالنے کی صلاحیت موجود ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ LiFePO4 ساخت میں، آکسیجن آئنوں کی جگہ فاسفیٹ آئنوں کا استعمال کیا جاتا ہے، جس سے مواد کی تین جہتی ساخت میں تبدیلی آتی ہے۔ اس سے لیتھیم آئنوں کی نقل و حرکت کے لئے زیادہ جگہ میسر ہوتی ہے، اور ساتھ ہی لیتھیم آئنوں کے داخل ہونے اور باہر نکلنے کی عملیات میں استحکام برقرار رہتا ہے۔ اسی وجہ سے اس بیٹری میں بہترین الیکٹروکیمیکل خصوصیات موجود ہیں۔ فاسفیٹ لیتھیم بیٹریوں میں مزاحمت کی سطح کم ہوتی ہے، اور فاسفیٹ آئرن لیتھیم کرسٹلوں میں P-O بانڈ بہت مضبوط ہوتے ہیں، جنہیں توڑنا مشکل ہے۔ اس لیے، اعلی درجہ حرارت یا زیادہ چارجنگ کی صورت میں بھی ان کی ساخت تباہ نہیں ہوتی، اور نہ ہی کوئی شدید آکسیکرن والا مادہ پیدا ہوتا ہے۔ اسی وجہ سے ان بیٹریوں میں بہتر سطح کی سلامتی اور حرارتی استحکام پایا جاتا ہے۔ چونکہ لیتھیم آئرن فاسفیٹ کی الیکٹروڈ مواد کی ساخت مستحکم ہے، اس لیے اس کی عمر طویل ہوتی ہے۔ یہ زیادہ تر الیکٹرولائٹ سسٹمز کے ساتھ بہتر طریقے سے ہم آہنگ ہوتا ہے۔ کاربن الیکٹروڈ مواد کے ساتھ استعمال کرنے پر اس کے حجمی اثرات بھی اچھے ہوتے ہیں، اور اس کی ذخیرہ کرنے کی صلاحیت بھی بہتر ہے۔ ； اس کے علاوہ، اس میں وسیع وسائل موجود ہیں، لاگت کم ہے، زہریلے اثرات نہیں ہیں، اور یہ آلودگی پیدا نہیں کرتا۔ لہذا یہ فی الحال بیٹریوں کی تیاری سے متعلق تحقیقات میں استعمال ہونے والے اہم موادوں میں سے ایک ہے۔ لہذا، اس قسم کی بیٹریوں کا استعمال اکثر ان الیکٹرک موٹرسائیکلوں اور دیگر ایپلیکیشنز میں کیا جاتا ہے، جہاں طویل عمر اور بہتر سطح کی حفاظت ضروری ہوتی ہے۔ الیکٹرک کاروں میں، بیٹری کی جگہ کے لحاظ سے، اس قسم کی بیٹریاں بھی استعمال کی جاسکتی ہیں۔ چین سے تعلق رکھنے والی ورٹیکل انٹیگریشن کمپنی بائی ڈی اے، فاسفیٹ آئرن لیتھیم بیٹریوں کو ترجیح دیتی ہے؛ اس کا کہنا ہے کہ یہ زیادہ محفوظ اور سستا اختیار ہے، البتہ اس کی توانائی کثافت کم ہے، لیکن بہتری لانے سے اس کا وولٹیج بڑھایا جا سکتا ہے۔ لیتھیم کوبالٹ آکسائیڈ (LCO) – فاسفیٹ لیتھیم بیٹریوں میں استعمال ہونے والی کوبالٹ آکسائیڈ بیٹریوں کو “لیتھیم آئن کوبالٹ بیٹریاں” بھی کہا جاتا ہے۔ ایسی بیٹریاں لیتھیم کاربونیٹ اور کوبالٹ سے بنائی جاتی ہیں۔ زیادہ گنجائش کی وجہ سے، ان بیٹریوں کا استعمال موبائل فونز، لیپ ٹاپس اور الیکٹرانک کیمروں میں کیا جاتا ہے۔ اوپر اس قسم کی بیٹریوں کے کچھ نقصانات ذکر کیے گئے ہیں، اس کے علاوہ ان میں عمر کم ہونا اور برقی رو کی حد محدود ہونا جیسے نقصانات بھی ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ان بیٹریوں والے آلات کو باقاعدگی سے چارج کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اور یہی مسئلہ موبائل فون استعمال کرنے والوں کے لئے پریشانی کا سبب رہا ہے۔ اس کے علاوہ، اس بیٹری کی سلامتی دیگر اقسام کی بیٹریوں کے مقابلے میں کم ہے۔ نرم صرف لڑکیاں ہی نہیں، بلکہ بیٹریاں بھی ہو سکتی ہیں۔ پہلے بھی رپورٹس سامنے آئی تھیں کہ یہ بیٹریاں اپنی روایتی شکل کو تبدیل کر سکتی ہیں، یعنی یہ مڑ سکتی ہیں اور گانٹھیں بن سکتی ہیں؛ اس سے الیکٹرانک آلات میں نئی تبدیلیاں واقع ہوں گی۔ لیتھیئم مینگنیز آکسائیڈ (LMO)، لیتھیئم مینگنیز آکسائیڈ بیٹریوں کو عام طور پر “مینگنیز آکسائیڈ لیتھیئم” یا “لیتھیئم آئن مینگنیز بیٹری” کہا جاتا ہے۔ اس کا ایک خوبصورت نام بھی ہے، وہ ہے “سپرائٹ”。 اس قسم کی بیٹری ٹیکنالوجی کی دریافت پہلی بار 1980 کی دہائی میں ہوئی، اور اس موضوع پر پہلی بار 1983 میں “میٹیریلز ریسرچ جرنل” میں مضمون شائع ہوا۔ سال 1996 میں، مولی انرجی کمپنی نے لیتھیئم-مینگنیز آکسائیڈ کو کیتھوڈ مواد کے طور پر استعمال کرتے ہوئے پہلا تجارتی لیتھیئم آئن بیٹری تیار کیا۔ لیتھیئم مینگنیز آکسائیڈ بیٹریاں، اپنی بلند حرارتی استحکام کی وجہ سے، اور دیگر قسم کی لیتھیئم آئن بیٹریوں کے مقابلے میں زیادہ محفوظ ہونے کی وجہ سے مشہور ہیں۔ لہذا، اس قسم کی بیٹریاں عموماً طبی آلات اور الیکٹرانک آلات میں استعمال ہوتی ہیں؛ نیز الیکٹرک آلات، الیکٹرک سائیکلوں، اور الیکٹرانک سرگرمیوں میں بھی ان کا استعمال کیا جاتا ہے۔ لیتھیئم مینگنیز آکسائیڈ بیٹریوں کا استعمال لیپ ٹاپ اور الیکٹرک کاروں کو بجلی فراہم کرنے کے لئے بھی کیا جا سکتا ہے۔ اس قسم کی بیٹریوں کے تجارتی استعمال کی مثالوں میں نِسان لیف اور جنرل موٹرز وولٹ جیسی گاڑیاں شامل ہیں۔ لیکن اس کے اعلی درجہ حرارت پر کام کرنے کی صلاحیت اور ذخیرہ کرنے کی خصوصیات میں کمی، یہی وہ بنیادی مسائل ہیں جو اسے پاور ڈرائیو والی لیتھیئم آئن بیٹریوں میں استعمال کرنے میں رکاوٹ بنتے ہیں۔ لیتھیم نکل کوبالٹ منگنیز آکسائیڈ (NMC)، لیتھیم آئرن فاسفیٹ کا بہتر ورژن ہے۔ نکل کوبالٹ منگنیز آکسائیڈ بیٹریوں کو “نکل کوبالٹ منگنیز ٹرائی میٹیریل” (NMC) بھی کہا جاتا ہے۔ لیتھیم نکل کوبالٹ منگنیز آکسائیڈ بیٹریاں، دیگر عام لیتھیم آئرن بیٹری مواد سے بنائی جاتی ہیں۔ ان میں نکل، منگنیز، اور کوبالٹ جیسے عناصر کے مرکبات شامل ہیں۔ NMC بیٹریوں میں زیادہ تناسبی انرجی یا زیادہ تناسبی پاور ہو سکتی ہے، لیکن ان دونوں خصوصیات کو ایک ساتھ حاصل نہیں کیا جا سکتا۔ یہ قسم کی بیٹریاں، الیکٹرک آلات اور گاڑیوں کے پاور سسٹمز میں سب سے زیادہ استعمال ہوتی ہیں۔ کیتھوڈ کے اجزاء کا تناسب عموماً ایک تہائی نکل، ایک تہائی منگنیز، اور ایک تہائی کوبالٹ ہوتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ خام مواد کی لاگت دیگر اختیارات کے مقابلے میں کم ہوتی ہے؛ کیوں کہ کوبالٹ کی قیمت کافی زیادہ ہوتی ہے۔ بیٹری یونیورسٹی کے مطابق، اس قسم کی بیٹریاں، اپنی کم حرارت پیدا کرنے کی صلاحیت کی وجہ سے، عموماً الیکٹرک کاروں کے لئے بہترین اختیار ہوتی ہیں۔ لیکن چونکہ کوبالٹ ایک نایاب دھات ہے، اس کا بیشتر ذخیرہ غیر مستحکم سیاسی حالات والے **کانگو میں موجود ہے، لہذا مستقبل میں کوبالٹ کی قیمتوں میں اضافہ ہونے کا امکان ہے۔ مستقبل میں ایسی صورتحال پیش آسکتی ہے کہ ہنرمند عورت بھی بغیر اجزاء کے کچھ نہیں کر سکے گی، لہذا فاسفیٹ آئرن لیتھیم بیٹریوں کا یہ فائدہ ہے کہ ان کے اجزاء سستے اور آسانی سے دستیاب ہیں۔ لیتھیم نکل کوبالٹ الومینیم آکسائیڈ (NCA) – لیتھیم نکل کوبالٹ الومینیم آکسائیڈ بیٹریوں کو NCA بیٹریاں بھی کہا جاتا ہے، اور یہ برقی توانائی کے نظاموں اور بجلی کی ذخیرہ کرنے کے عمل میں اہم کردار ادا کر رہی ہیں۔ NCA بیٹریاں صارفین کی مصنوعات میں عام نہیں ہیں، لیکن آٹوموبائل صنعت میں ان کا مستقبل روشن ہے۔ NCA بیٹریاں، اعلیٰ توانائی فراہم کرنے والی اور طویل عمر والی بیٹریوں کا ایک اختیار ہیں؛ تاہم یہ بیٹریاں محفوظ نہیں ہوتیں، اور ان کی قیمت بھی بہت زیادہ ہو سکتی ہے۔ بوسٹن کنسلٹنگ گروپ کے مطابق، گاڑیوں میں NCA بیٹریاں نصب کرتے وقت ضروری ہے کہ سیکیورٹی اقدامات بھی اختیار کیے جائیں؛ تاکہ ان بیٹریوں کی کارکردگی اور رویے پر نظر رکھی جاسکے، اور ڈرائیوروں کی حفاظت یقینی بنائی جاسکے۔ آرگن لیبارٹری نے NCA بیٹریوں کی صلاحیتوں، اور ان سے متعلق ممکنہ موادی مسائل پر تحقیق کی ہے۔ فرض کریں کہ الیکٹرک کاروں کی مارکیٹ میں حصہ بڑھتا جاتا ہے، اور چونکہ ان گاڑیوں میں عموماً NCA بیٹریاں استعمال ہوتی ہیں، لہذا ریاست ہائے متحدہ میں لیتھیم کی طلب میں تیزی سے اضافہ ہوگا۔ بے شک، اس قسم کی بیٹریوں کو بھی عناصرِ ٹرانزیشن کی کمی جیسے مسائل کا سامنا ہے۔ لیتھیم ٹائٹینیٹ (LTO)، جسے لیتھیم ٹائٹینیٹ آکسائیڈ بھی کہا جاتا ہے، ایک ایسی بیٹری ہے جس کے استعمال کے دائرہ کار کافی وسیع ہے۔ چونکہ لیتھیم ٹائٹیونیٹ بیٹریوں میں جدید نینو ٹیکنالوجی کا استعمال کیا گیا ہے، اس لیے ان کا بڑا فائدہ یہ ہے کہ انہیں تیزی سے چارج کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، ٹائٹینیم آکسائیڈ لیتھیم بیٹریوں کثافت، دیگر غیر لیتھیئم آئن بیٹریوں کے مقابلے میں زیادہ ہوتی ہے، اور یہ ایک مثبت پہلو ہے۔ یہ بیٹریاں خلائی سفر سمیت مختلف شعبوں میں استعمال کی جاسکتی ہیں، نیز ہوا اور سورج کی توانائی کو ذخیرہ کرنے، اور “اسمارٹ گرڈ” تخلیق کرنے میں بھی استعمال ہوسکتی ہیں۔ اس کے علاوہ، بیٹریوں کی گنجائش سے ظاہر ہوتا ہے کہ ان بیٹریوں کو بجلی کے نظام میں اہم بیک اپ کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ فی الحال، صنعت کار بیٹری والی الیکٹرک گاڑیوں اور سائیکلوں میں لیتھیم ٹائٹیویٹ کا استعمال کرتے ہیں، اور امکان ہے کہ اس قسم کی بیٹریوں کو عوامی نقل و حمل کے ذرائع جیسے الیکٹرک بسوں میں بھی استعمال کیا جائے گا۔ تاہم، ان بیٹریوں میں دیگر لیتھیئم بیٹریوں کے مقابلے میں کم وولٹیج یا کم توانائی کثافت ہوتی ہے۔ اب سوال یہ ہے کہ گاڑیوں کو کس طرح مؤثر طریقے سے چلایا جائے۔