Про перспективи розвитку літієвого виробництва та хімічних джерел струму в Україні. Одержання літію з мінеральної сировини (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 25 травня 2022 р.)
У доповіді наголошено, що в Україні є необхідний науковий потенціал і досвід для розвитку та впровадження оригінальних підходів та методик видобутку і збагачення літійвмісної сировини, а також створення перспективних літійвмісних матеріалів для високопотужних літій-іонних хімічних джерел струму, які...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вісник НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2022 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185264 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Про перспективи розвитку літієвого виробництва та хімічних джерел струму в Україні. Одержання літію з мінеральної сировини (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 25 травня 2022 р.) / С.О. Кириллов // Вісник Національної академії наук України. — 2022. — № 7. — С. 81-84. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859906709820014592 |
|---|---|
| author | Кириллов, С.О. |
| author_facet | Кириллов, С.О. |
| citation_txt | Про перспективи розвитку літієвого виробництва та хімічних джерел струму в Україні. Одержання літію з мінеральної сировини (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 25 травня 2022 р.) / С.О. Кириллов // Вісник Національної академії наук України. — 2022. — № 7. — С. 81-84. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вісник НАН України |
| description | У доповіді наголошено, що в Україні є необхідний науковий потенціал і досвід для розвитку та впровадження оригінальних підходів та методик видобутку і збагачення літійвмісної сировини, а також створення перспективних літійвмісних матеріалів для високопотужних літій-іонних хімічних джерел струму, які відіграють ключову роль на сучасному етапі
розвитку джерел енергії.
The report emphasizes that Ukraine has necessary scientific potential and experience for the development and implementation
of original approaches and methods of extraction and enrichment of lithium-containing raw materials, as well
as the creation of promising lithium-containing materials for high-power lithium-ion chemical current sources, which
play a key role at the current stage of energy sources development.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:00:11Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2022, № 7 81
ПРО ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ
ЛІТІЄВОГО ВИРОБНИЦТВА
ТА ХІМІЧНИХ ДЖЕРЕЛ СТРУМУ
В УКРАЇНІ. ОДЕРЖАННЯ ЛІТІЮ
З МІНЕРАЛЬНОЇ СИРОВИНИ
Стенограма доповіді на засіданні
Президії НАН України 25 травня 2022 року
У доповіді наголошено, що в Україні є необхідний науковий потенціал і до-
свід для розвитку та впровадження оригінальних підходів та методик
видобутку і збагачення літійвмісної сировини, а також створення пер-
спективних літійвмісних матеріалів для високопотужних літій-іонних
хімічних джерел струму, які відіграють ключову роль на сучасному етапі
розвитку джерел енергії.
Шановний пане президенте!
Шановні присутні!
Дякую за можливість розглянути на засіданні Президії НАН
України питання, пов’язане з одержанням літію з вітчизняної
мінеральної сировини.
Літій, що належить до так званих металів майбутнього, іноді
ще називають одним з двигунів четвертої індустріальної рево-
люції, яка у найближчі десятиліття може значною мірою зміни-
ти ландшафт світової економіки.
Важливість літію передусім зумовлена тим, що на сучасно-
му етапі розвитку джерел енергії технології, засновані на його
використанні, не мають серйозних конкурентів. Однак, крім
усім відомого використання літію з метою виготовлення лі-
тій-іонних акумуляторів для живлення мобільних телефонів,
комп’ютерів, електромобілів, кількість яких зростає з року в
рік, цей надлегкий метал також досить широко застосовують у
силікатній промисловості для виготовлення спеціальних сор-
тів скла і покриття порцелянових виробів; у металургії, оскіль-
ки він здатен утворювати сплави майже з усіма металами, а ви-
сокоміцні та надлегкі сплави літію з магнієм і алюмінієм зна-
йшли широке використання в авіаційній, космічній та ракетній
техніці. Крім того, суміш парів літію з молекулярним воднем
є ефективним робочим тілом для газофазних ядерних ракет-
КИРИЛЛОВ
Святослав Олександрович —
доктор хімічних наук, директор
Міжвідомчого відділення
електрохімічної енергетики
НАН України
doi: https://doi.org/10.15407/visn2022.07.081
82 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2022. (7)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
Рис. 2. Країни — найбільші виробники літію у 2020—
2021 рр.; *2021 р. — прогноз (за даними U.S. Geological
Survey)
них двигунів. Металоорганічні сполуки літію
активно застосовують у промисловому і лабо-
раторному органічному синтезі як ефективні
каталізатори. Триборат літій-цезію викорис-
товують як оптичний матеріал у радіоелектро-
ніці, а ніобат літію (LiNbO3) і танталат літію
(LiTaO3) — в нелінійній оптиці, акустооптиці
та оптоелектроніці.
Приблизний розподіл галузей застосування
літію на сьогодні виглядає так: хімічні джерела
струму (насамперед виробництво літій-іонних
батарей) — 71 %; виробництво спеціального
скла і кераміки — 14 %; каталізатори — 5 %; мас-
тильні матеріали — 3 %; сталеливарне виробни-
цтво — 3 %; інші галузі промисловості — 4 %.
Виробництво літію у світі постійно і досить
істотно зростає (рис. 1). Так, за даними Наці-
ональної геологічної служби США, у 2021 р.
було вироблено приблизно 100 тис. т, тоді як
у 2020 р. — 82,5 тис. т. Стрімке збільшення по-
питу на літій створює його дефіцит на ринку
та обмежує доступність джерел постачання,
що, власне, і перетворює його на стратегічну
сировину. Найбільшими виробниками літію є
Австралія, Чилі, Китай, Аргентина (рис. 2).
При цьому 60 % літію використовують у
вигляді солей, переважно карбонатів, 30 % —
у вигляді літієвих мінералів і лише 10 % — у
вигляді металічного літію. Якщо у 2021 р. у
світі було спожито 460 тис. т карбонату літію,
то за прогнозами потреби в цьому продукті до
2030 р. можуть збільшитися до 6 млн т.
Оскільки я представляю Міжвідомче відді-
лення електрохімічної енергетики НАН Украї-
ни, зрозуміло, більше уваги я приділятиму ви-
користанню сполук літію в літій-іонних аку-
муляторах, які є сьогодні основою розвитку
автомобільної промисловості майбутнього.
На рис. 3 наведено схему розряджан-
ня-заряджання літій-іонного акумулятора.
Як матеріали для анода застосовують гра-
фіт, Li4Ti5O12, TiO2, а для катода — LiMO2,
LiMn2O4, LiNi0,5Mn1,5O4. Роль електролітів у
таких акумуляторах відіграють розчини солей
літію в органічних розчинниках.
З якої ж мінеральної сировини одержують
карбонат літію для використання в літій-іон-
них акумуляторах? Найбільш дешевий спосіб
його отримання — з ропи соляних озер (метод,
найбільш поширений в Аргентині), оскільки
при цьому в більшості технологічних процесів
концентрування та осадження можна викорис-
товувати сонячну енергію. У таких соляних
розсолах крім літію містяться ще солі натрію,
калію, магнію і кальцію. Іншими поширени-
ми джерелами сировини для одержання кар-
бонату літію є сподуменові руди та силікатні
глини. Проте в цих випадках мінеральну сиро-
вину потрібно спочатку розчинити, що значно
ускладнює технологічну схему і призводить
до здорожчання продукту. Крім того, зна-
чна кількість літію міститься в морській воді.
Рис. 1. Динаміка світового виробництва літію в 2010—
2021 рр.; *2021 р. — прогноз (за даними U.S. Geological
Survey)
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2022, № 7 83
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
Рис. 3. Схема циклів розрядження-зарядження в лі-
тій-іонних акумуляторах
Свого часу японські вчені провели широке до-
слідження щодо вилучення літію з морської
води за допомогою сорбентів. Подібні роботи
проводилися й в Інституті сорбції та проблем
ендоекології НАН України під керівництвом
академіка В.В. Стрелка, і в них було показано,
що найкращим сорбентом для цих цілей є мар-
ганцеві руди.
В Україні розвідано три родовища літію:
Шевченківське (Донецька область, споду-
менові руди); Полохівське (Кіровоградська
область, петалітові руди) і ділянка «Добра»
(Кіровоградська область, петаліт-сподуменові
руди). Перспективним шляхом нарощування
видобутку літію є також використання роз-
солів. Кондиційні вмісти лужних рідкісно-
земельних елементів встановлено, зокрема,
у розсолах з мінералізацією 89—250 г/дм3 у
відкладах верхньої юри на площі від Лопуш-
нянського нафтового родовища на південному
сході до Нікловицького газового родовища на
північному заході (Чернівецька та Львівська
області). Високі середні вмісти літію (22 мг/л)
виявлено в розсолах нафтового родовища Бо-
риславо-Покутської зони, Лопушнянського,
Пнівського, Старунського та інших родовищ
(від 3,0 до 88,7 мг/л), а також у районах розви-
тку соленосних формацій.
Початкова геолого-економічна оцінка зазна-
чених літієвих родовищ України свідчить про
доцільність їх розробки. Проте унікальність
кожного родовища потребує оптимізації тех-
нологій видобування та збагачення мінераль-
ної сировини, для чого необхідні кошти. Так,
за даними відкритого інтернет-джерела Nadra.
info, власник родовища Шевченківське і ділян-
ки «Добра» Михайло Жернов оцінює будів-
ництво двох шахт і збагачувальної фабрики в
суму близько 1 млрд австралійських доларів, а
власник Полохівського родовища Денис Альо-
шин зазначає, що вони першими у світі отри-
мали карбонат літію з петалітового концентра-
ту, і додає, що шахта, збагачувальна фабрика та
необхідна інфраструктура коштують приблиз-
но 200—250 млн доларів США, а на будівни-
цтво гідрометалургійного підприємства знадо-
биться ще 400—450 млн доларів США.
Отже, якщо у розвитку найбільших україн-
ських родовищ літію відбуваються позитивні
зрушення, то питання створення гідромета-
лургійних підприємств для отримання літію з
вітчизняної мінеральної сировини, а також за-
воду (або заводів) з виробництва літій-іонних
батарей для електротранспорту та систем на-
копичення енергії до кінця не визначені.
Тому, згідно з рішенням РНБО України від
16 липня 2021 р. «Про стимулювання пошуку,
видобутку та збагачення корисних копалин, які
мають стратегічне значення для сталого розви-
тку економіки та обороноздатності держави»,
доцільним є створення відповідних гідромета-
лургійних підприємств для отримання літію
з вітчизняної мінеральної сировини, а також
умов для виробництва літій-іонних батарей.
Тут варто зазначити, що обладнання такого ви-
робництва потребує значно менших капітало-
вкладень, ніж створення гідрометалургійного
підприємства: наприклад, за попередніми оцін-
ками обладнання для щоденного виготовлення
84 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2022. (7)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
Україні. Значний внесок у дослідження вугле-
цевих і кремнієвих анодних матеріалів зроби-
ли також науковці кафедри електрохімічної
енергетики Київського національного універ-
ситету технологій та дизайну. Серед сучасних
вітчизняних оригінальних розробок для ви-
робництва твердотільних літій-іонних батарей
слід згадати повністю твердоелектролітні про-
відні мембрани, розроблені в Інституті загаль-
ної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського
НАН України.
На жаль, сьогодні Україна повністю зале-
жить від зовнішніх поставок електрохімічних
джерел струму, а колишні виробничі потуж-
ності для їх виготовлення втрачено.
Зважаючи на наявну в Україні ресурсну базу
та відповідний науковий потенціал, а також
світові тенденції розвитку сучасних техно-
логій, розбудова галузі видобутку, переробки
літію та виробництва на його основі високо-
потужних хімічних джерел струму нового по-
коління може стати однією з основ розвитку
сучасної вітчизняної економіки, а також висо-
котехнологічних наукомістких напрямів тех-
ніки та інженерії.
Дякую за увагу!
56 літій-іонних батарей напругою 90 В і ємніс-
тю 180 А·год обійдеться в 9 млн доларів США.
Налагодження роботи таких підприємств
може дати могутній поштовх вітчизняному ви-
робництву продуктів з високою доданою вар-
тістю, а саме, літій-іонних батарей для елек-
тротранспорту та систем накопичення енергії.
Для цього наразі є всі необхідні передумови.
Україна посідає чільне місце на пострадян-
ському просторі в галузі літієвої енергетики.
Ще за радянських часів у Києві було створено
перший і єдиний у СРСР завод «Генератор»
виробничого об’єднання «Октава», який по-
вністю задовольняв потреби у літієвих джере-
лах струму для споживчої електроніки. Науко-
вий та технологічний супровід виробництва
і виготовлення катодних матеріалів та елек-
тролітів забезпечували Інститут загальної та
неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН
України та Інститут фізичної хімії ім. Л.В. Пи-
саржевського НАН України. Згодом за ініці-
ативи члена-кореспондента НАН України
В.Д. Присяжного було створено Міжвідомче
відділення електрохімічної енергетики НАН
України, яке й досі є єдиною спеціалізованою
науковою установою подібного профілю в
Sviatoslav O. Kirillov
Joint Department of Electrochemical Energy Systems of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5592-9106
PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF LITHIUM PRODUCTION AND CHEMICAL CURRENT
SOURCES IN UKRAINE. PRODUCTION OF LITHIUM FROM MINERAL RAW MATERIALS
Transcript of the report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, May 25, 2022
The report emphasizes that Ukraine has necessary scientific potential and experience for the development and imple-
mentation of original approaches and methods of extraction and enrichment of lithium-containing raw materials, as well
as the creation of promising lithium-containing materials for high-power lithium-ion chemical current sources, which
play a key role at the current stage of energy sources development.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-185264 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0372-6436 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:00:11Z |
| publishDate | 2022 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Кириллов, С.О. 2022-09-09T15:31:46Z 2022-09-09T15:31:46Z 2022 Про перспективи розвитку літієвого виробництва та хімічних джерел струму в Україні. Одержання літію з мінеральної сировини (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 25 травня 2022 р.) / С.О. Кириллов // Вісник Національної академії наук України. — 2022. — № 7. — С. 81-84. — укр. 0372-6436 DOI: doi.org/10.15407/visn2022.07.081 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185264 У доповіді наголошено, що в Україні є необхідний науковий потенціал і досвід для розвитку та впровадження оригінальних підходів та методик видобутку і збагачення літійвмісної сировини, а також створення перспективних літійвмісних матеріалів для високопотужних літій-іонних хімічних джерел струму, які відіграють ключову роль на сучасному етапі розвитку джерел енергії. The report emphasizes that Ukraine has necessary scientific potential and experience for the development and implementation of original approaches and methods of extraction and enrichment of lithium-containing raw materials, as well as the creation of promising lithium-containing materials for high-power lithium-ion chemical current sources, which play a key role at the current stage of energy sources development. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Вісник НАН України З кафедри Президії НАН України Про перспективи розвитку літієвого виробництва та хімічних джерел струму в Україні. Одержання літію з мінеральної сировини (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 25 травня 2022 р.) Prospects for the development of lithium production and chemical current sources in Ukraine. Production of lithium from mineral raw materials (Transcript of the report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, May 25, 2022) Article published earlier |
| spellingShingle | Про перспективи розвитку літієвого виробництва та хімічних джерел струму в Україні. Одержання літію з мінеральної сировини (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 25 травня 2022 р.) Кириллов, С.О. З кафедри Президії НАН України |
| title | Про перспективи розвитку літієвого виробництва та хімічних джерел струму в Україні. Одержання літію з мінеральної сировини (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 25 травня 2022 р.) |
| title_alt | Prospects for the development of lithium production and chemical current sources in Ukraine. Production of lithium from mineral raw materials (Transcript of the report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, May 25, 2022) |
| title_full | Про перспективи розвитку літієвого виробництва та хімічних джерел струму в Україні. Одержання літію з мінеральної сировини (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 25 травня 2022 р.) |
| title_fullStr | Про перспективи розвитку літієвого виробництва та хімічних джерел струму в Україні. Одержання літію з мінеральної сировини (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 25 травня 2022 р.) |
| title_full_unstemmed | Про перспективи розвитку літієвого виробництва та хімічних джерел струму в Україні. Одержання літію з мінеральної сировини (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 25 травня 2022 р.) |
| title_short | Про перспективи розвитку літієвого виробництва та хімічних джерел струму в Україні. Одержання літію з мінеральної сировини (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 25 травня 2022 р.) |
| title_sort | про перспективи розвитку літієвого виробництва та хімічних джерел струму в україні. одержання літію з мінеральної сировини (стенограма доповіді на засіданні президії нан україни 25 травня 2022 р.) |
| topic | З кафедри Президії НАН України |
| topic_facet | З кафедри Президії НАН України |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185264 |
| work_keys_str_mv | AT kirillovso properspektivirozvitkulítíêvogovirobnictvatahímíčnihdžerelstrumuvukraíníoderžannâlítíûzmíneralʹnoísirovinistenogramadopovídínazasídanníprezidíínanukraíni25travnâ2022r AT kirillovso prospectsforthedevelopmentoflithiumproductionandchemicalcurrentsourcesinukraineproductionoflithiumfrommineralrawmaterialstranscriptofthereportatthemeetingofthepresidiumofnasofukrainemay252022 |