logo
当前位置:池能电子 -- 新闻中心 -- 锂电知识 -- 浏览文章

“锂”物质介绍,“锂”所当然的优异电池化学材料

时间:2012-9-3 17:04:52来源:本站原创浏览次数:

一、 锂的发现

是由瑞典化学家伯齐利厄斯(J.J.Berzelius)的学生阿尔费德松(J.A.Arfvedson)于1817年所发现,1923年德国开始工业化生产锂金属。

二、 锂的理化性质

锂是稀有金属主要品种之一,是自然界中最轻的金属。银白色,密度0.534g/cm3,硬度0.6,熔点为180℃,沸点1342℃,原子序数3,原子量6.941,电极电位-3.045V,理论比能量3,860mAh/g。

其元素名来源于希腊文,原意是“石头”。由于锂的原子序数为3,所以当与其他元素接触时最外层电子很容易丢失从而与该元素化合,因而其化学性质异常活泼。锂能与空气中的氧发生反应生成白色疏松的化合物-氧化锂;锂还能与水发生激烈地反应,置换水中的氢,放出氢气,而它本身变成氢氧化锂;锂还可溶于液氨,与氮气反应生成黑色的一氮化三锂晶体等。锂的挥发性盐的火焰呈深红色,可用此来鉴定锂。 

三、 锂的应用

由于其独特的物锂化学性质,提取的高难度及矿藏的稀少,锂金属从发现到规模开发与应用有一个不短的沉寂期。直到第一次世界大战其用途才随军事工业的需要而逐渐受到人们的重视。最初也只有少数几个工业发达国家在开发及应用如德国,美国和前苏联。锂金属最初在军事领域的具体用途在受控热核反应方面,是生产氢弹,质子弹和中子弹等核武器的重要原料。二次大战后,随着技术的发展,锂和其它几种稀有金属如铍,铌,钽等被一些工业和技术发达国家广泛应用于冶金,机械,化工,高能电池,陶瓷,玻璃建材,导弹,火箭,核武器,电子技术,宇宙航空工业,原子能等领域而逐渐成为一种战略资源。具体用途为:

1、 由于锂很容易与氧、氮、硫等化合,在冶金工业中可用做脱氧剂。如在铜中加入少量的锂(十万分之五),便能大大改善铜的性能,这是因为锂活泼的化学性质,能将铜中有害杂质氧、氮、硫等通过反应除去,从而起到去气剂的作用。在铝、镁及其他金属中加入少量的锂,能够提高它们的坚固性和耐酸、耐碱性能。

2、 锂的化合物也有许多用途。其中最值得注意的是锂的氢化物——氢化锂。当金属锂和氢气作用,就生成白色的氢化锂粉末。氢化锂能和水猛烈地反应,放出大量氢气。一公斤的氢化锂和水作用,可以放出2800升氢气!因此,氢化锂可以看成是一个方便的储藏氢气的“仓库”,两公斤氢化锂和水作用放出的氢气,相当于一个压力为120一150个大气压的普通氢气钢筒中所装有的氢气。

3、 此外,锂的一些化合物,在陶瓷工业上还被用作釉药。在玻璃工业上,用来制造乳白玻璃和能透过紫外线的特种玻璃。电视机的荧光屏玻璃,就是锂玻璃。在碱性电池中加入氢氧化锂,能够大大提高它的电容量

4、 在植物体中,常常可以遇上锂的化合物。不过,它们对植物的具体作用,现在还不十分清楚。一些红色、黄色的海藻和烟草中,常含有较多的锂的化合物。当把烟草烧成灰烬时,锂就剩在灰烬里。锂能够作为催化剂,用来加速一些化学反应。有趣的是:你把火柴划亮,把糖块放在火柴的火焰上,这时糖只是开始熔化,但并不燃烧。但是,如果你在糖块上撒一些香烟灰,这时糖块就会象纸一样烧起来!这便是由于香烟灰中含有锂,而锂能够加快糖的氧化(燃烧)反应。

5、 在受控热核反应方面,是生产氢弹,质子弹和中子弹等核武器的重要原料。

6、 由于多种金属与锂化合生成的化合物反应为可逆,加之其超高的理论比能量(高达3,860mAh/g),人们便利用锂的这些特性来制造高能量密度的电池,至今对锂电池的性能开发还在进行中,其作为储能材料的巨大潜力还没有得到充分发掘,这是锂金属当今最重要的应用领域。

四、 锂的存在

锂虽为稀有金属但在自然界中有广泛分布,在地壳中平均含量为20×10-6(泰勒1964),不同程度分布于主要类型岩浆岩和主要类型沉积岩中,其中花岗岩中分布为最,平均能达到40×10-6(维诺格拉多夫,1962)。目前已发现有150多种锂矿物和含锂矿,其中有30多种为独立矿。能够用来提取锂金属的矿物原料主要包括:锂辉石(Li2O 5.8%-8.1%),锂云母(Li2O 3.2%-6.45%)、磷锂铝石(Li2O 7.1%-10.1%)、透锂长石(Li2O 2.9%-4.8%)、铁锂云母(Li2O 1.1%-5%)等等,其中前三者的开采利用价值更大。

除了以上各种矿物外,锂还广泛存在盐层、海水、盐湖、矿泉中,多以可溶性锂化合物形式存在。

另外,在很多动植物和人体中,也有锂的身影,在人体中,锂主要存在于肝脏和肺。 
文章标签: 锂金属
相关文章
相关产品
收缩
  • 电话咨询

  • 0769-28823203