鋰仍然是涉及能源和發(fā)電的最受歡迎的元素之一。它已經(jīng)在全球范圍內(nèi)找到了廣泛的應(yīng)用，特別是在可充電電池和其他能源儲(chǔ)存用途，如電池電站。但是，鋰到底是由什么構(gòu)成的，使其得到如此廣泛的應(yīng)用，哪種元素具有與鋰類似的特性，可以用來替代？在這篇文章中，我們將從基礎(chǔ)層面來了解鋰，強(qiáng)調(diào)其特性、應(yīng)用和全球需求。

 

鋰是由什么組成的

鋰（Li）是一種銀白色的金屬元素，質(zhì)地柔軟，可以用刀切割。鋰作為周期表上的第三種元素存在，一般來說，它本身是一種非常獨(dú)特的元素。它由兩種穩(wěn)定的同位素組成，即鋰-7和鋰-6，前者占鋰的自然豐度的92%以上。

雖然在電池制造中是一種比較流行的元素，但鋰并不是天然存在的，只在火成巖和天然礦物的礦床中以與其他元素混合的形式出現(xiàn)。已知有超過150種礦物含有鋰，其中包括閃石、鱗片石和長石。

 

鋰的特性有哪些

鋰的一些獨(dú)特性質(zhì)包括：

● 鋰是世界上最輕和密度最小的固體金屬，在其金屬形態(tài)下具有銀白色的顏色。
● 鋰的熔點(diǎn)相對(duì)較低，為180.5℃，沸點(diǎn)很高，為1342℃。
● 鋰的密度很低，幾乎是水的一半，這意味著在非活性條件下，它可以漂浮在水面上。
● 鋰與水有很強(qiáng)的反應(yīng)性，并且具有很強(qiáng)的腐蝕性，這就是為什么它在開采、提取和生產(chǎn)過程中需要特殊處理的原因。
● 盡管鋰的顏色是銀白色的，但它在火焰中燃燒時(shí)卻是紅色或深紅色的。
● 鋰還具有高比熱和高導(dǎo)熱性，這使得它易燃。

 

 

鋰材料的應(yīng)用

由于鋰的一些特殊性能，它的應(yīng)用范圍很廣，其中一些包括：

● 鋰具有顯著的電化學(xué)潛力，這使得它適合作為制造鋰電池的陽極。由于鋰離子的優(yōu)良特性，許多應(yīng)用場(chǎng)景使用鋰電池替代鉛酸。
● 鋰可以被制造成氫氧化鋰化合物，然后作為抗抑郁劑用于醫(yī)學(xué)，也可用于制陶業(yè)，特別是用于瓷器產(chǎn)品。
● 鋰可以作為氯化鋰的化合物與溴一起使用，形成濃縮的鹽水。這種混合物具有獨(dú)特的吸濕性能，然后被用于制造空調(diào)系統(tǒng)。
● 鋰也被用作硬脂酸鹽，是潤滑油脂中常見的重要增稠劑。
● 鋰也被用作所需的添加劑，以提高黃銅焊接和自生焊接工具的性能。
● 鋰被用于各種傳熱應(yīng)用，最常見于耐熱陶瓷和玻璃制品的生產(chǎn)。

 

哪種元素具有與鋰類似的特性

由于其獨(dú)特的屬性，必須注意哪些元素與鋰有類似的屬性。與鋰有類似性質(zhì)的最常見元素是鈉，另一種堿金屬。這主要是因?yàn)樗鼈冊(cè)谠刂芷诒碇袑儆谕唤M，這意味著它們表現(xiàn)出類似的性質(zhì)。眾所周知，鈉的用途與鋰相似，最常見的是在可充電電池和儲(chǔ)能應(yīng)用中用作電化學(xué)電池。

 

 

注意到哪種元素具有與鋰相似的特性，還應(yīng)該注意到，鈉的密度明顯高于鋰，這意味著鈉在電池應(yīng)用中的能量密度比鋰低得多。從本質(zhì)上講，1公斤的鋰，將比1公斤的鈉儲(chǔ)存更多的能量/電力。

 

鋰和鈉有什么相似之處

關(guān)于哪種元素具有與鋰相似的特性，有人說是鈉，它們之間有一些相似之處。首先，鋰和鈉都在周期表的同一組中，并且都在外殼上只有一個(gè)電子，這意味著相同的價(jià)位。它們?cè)谧匀粻顟B(tài)下都是不穩(wěn)定的，需要與其他元素形成化合物。它們?cè)谂c水混合時(shí)也都會(huì)發(fā)生劇烈的反應(yīng)，最終產(chǎn)品是氫氣。

 

是否有鋰的替代品

鋰是相當(dāng)獨(dú)特的，雖然沒有完美的替代品，但像鈉這樣的元素已經(jīng)被替換使用。這是因?yàn)殁c在地球上比鋰更豐富，數(shù)量更大。鈉可以很容易地從海水中提取，在這個(gè)過程中可以制造出清潔的飲用水。鈉被用作電池中鋰的替代品的另一個(gè)原因是，它不需要使用昂貴的鈷，而是可以簡單地用廉價(jià)的錳和鐵來代替。

 

 

雖然成本低，但并不意味著可以取代鋰離子電池的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而且市場(chǎng)無法達(dá)到大規(guī)模供需的狀態(tài)，無法大規(guī)模生產(chǎn)。如果你想了解之前兩種元素電池的詳細(xì)對(duì)比信息，可以點(diǎn)擊鋰離子電池與鈉離子電池參考。因此，鈉離子電池在短期內(nèi)很難取代鋰離子電池。

 

常見問題

鋰離子電池中的鋰能否被回收？

事實(shí)上，電池廢料是鋰電池原材料供應(yīng)的另一個(gè)重要來源。經(jīng)過回收，可以產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益，鋰的價(jià)值是顯而易見的。如果進(jìn)一步提高鋰的回收率，將獲得更高收益。

這個(gè)過程是由專業(yè)的、經(jīng)過認(rèn)證的鋰電池回收工廠進(jìn)行的，不應(yīng)該在沒有監(jiān)督的情況下嘗試。特別是通過拆解廢棄的新能源汽車，回收電池，可以避免環(huán)境污染，同時(shí)提高電池利用效率，創(chuàng)造新的利潤空間，降低新能源汽車的成本。

鋰資源的需求和鋰為何如此受歡迎

在過去的幾年里，鋰的需求一直在穩(wěn)步上升，并且在可預(yù)見的未來將繼續(xù)增加。這主要是因?yàn)樾枰娩噥碇圃祀妱?dòng)汽車和車輛的電池，以及其他消費(fèi)電子產(chǎn)品的需求增加。

 

 

隨著汽車制造商從化石燃料轉(zhuǎn)向電池驅(qū)動(dòng)的汽車，對(duì)鋰電池的需求將繼續(xù)成倍增長。事實(shí)上，據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2030年，鋰電池將占到電動(dòng)汽車和消費(fèi)電子產(chǎn)品的80%以上。在過去的幾年里，鋰的產(chǎn)量已經(jīng)翻了一番，預(yù)計(jì)接下來幾年，鋰的產(chǎn)量將繼續(xù)大幅增加。

 

哪個(gè)國家的鋰資源豐富

智利目前擁有世界上最大的鋰儲(chǔ)量，超過800萬噸。但中國控制著全球80%以上的鋰提煉和生產(chǎn)能力。這就是為什么鋰電芯、鋰電池等鋰產(chǎn)品的大部分制造商都在中國的原因。