锂(Li)的简介

目录·介绍·物理性质·化学性质·用途·锂电池·锂的制备锂号称“稀有金属”，其实它在地壳中的含量不算“稀有”，地壳中约有0．0065％的锂，其丰度居第二十七位。已知含锂的矿物有150多种，其中主要有锂辉石、锂云母、透锂长石等。海水中锂的含量不算少，总储量达2600亿吨，可惜浓度太小，提炼实在困难。某些矿泉水和植物机体里，含有丰富的锂。如有些红色、黄色的海藻和烟草中，往往含有较多的锂化合物，可供开发利用。我国的锂矿资源丰富，以目前我国的锂盐产量计算，仅江西云母锂矿就可供开采上百年。介绍物理性质颜色和状态：银白色金属密度：0.534g/cm是密度最小的金属熔点：180.5℃沸点：1347.0℃比热:3.6J/(gK)比热最大的金属锂通常贮藏于液体石蜡中纯锂的比重跟干燥的木材差不多，等于一般称作轻金属的铝的密度的五分之一，几乎只有同体积水的重量的一半。即使把锂放到汽油中，它也会象软木塞一样轻轻地浮起来。化学性质碱金属强金属性：①与氮气反应：6Li+N2=2Li3N（常温）②与氧气反应：4Li+O2=2Li2O（燃烧）③与氯气反应：2Li+Cl2=2LiCl（燃烧）④与硫磺反应：2Li+S=Li2S（高温）⑤与水反应：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑焰色反应：紫红色锂能和空气中的氮气和氧气发生强烈的化学反应。由于锂具有和氢、氧、氮、碳及氧化物、硅酸盐等物质结合的能力，冶金工业部门把锂作为“捕气剂”、“脱硫剂”，可以消除金属铸件中的孔隙气泡、杂质和其他缺陷用途：除杂锂的化合物——氢化锂遇水发生猛烈的化学反应，产生大量的氢气。两公斤氢化锂分解后，可以放出氢气566千升。氢化锂的确是名不虚传的“制造氢气的工厂”。第二次世界大战期间，美国飞行员备有轻便的氢气源——氢化锂丸作应急之用。飞机失事坠落在水面时，只要一碰到水，氢化锂就立即与水发生反应，释放出大量的氢气，使救生设备(救生艇、救生衣、讯号气球等)充气膨胀。用途：制氢用途：燃料1kg锂燃烧后可释放42998kJ的热量，因此锂是用来作为火箭燃料的最佳金属之一。1kg锂通过热核反应放出的能量相当于二万多吨优质煤的燃烧。若用锂或锂的化合物制成固体燃料来代替固体推进剂，用作火箭、导弹、宇宙飞船的推动力，不仅能量高、燃速大，而且有极高的比冲量，火箭的有效载荷直接取决于比冲量的大小。用途：氢弹氢弹里装的不是普通的氢，而是比普通氢几乎要重一倍的重氢或重二倍的超重氢。将质量数为6的同位素（6Li）放于原子反应堆中，用中子照射，可以得到氚。氚能用来进行热核反应，有着重要的用途。利用锂还能制造氢化锂、氘化锂、氚化锂。早期的氢弹都用氘和氚的混和物作“炸药”，当今的氢弹里的“爆炸物”多数是锂和氘的化合物——氘化锂。我国1967年6月l7日成功地爆炸的第一颗氢弹，其中的“炸药”就是氢化锂和氘化锂。1公斤氘化锂的爆炸力相当于5万吨烈性TNT炸药。锂电池锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生，使用以下反应：Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应，放电。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。现在锂电池已经成为了主流。锂电池的优点1、比能量比较高。具有高储存能量密度，目前已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；2、使用寿命长，使用寿命可达到6年以上，磷酸亚铁锂为正极的电池用1CDOD充放，有可以使用10,000次的记录；3、额定电压高（单体工作电压为3.7V或3.2V），约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压，便于组成电池电源组；4、具备高功率承受力，其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力，便于高强度的启动加速；5、自放电率很低，这是该电池最突出的优越性之一，目前一般可做到1%/月以下，不到镍氢电池的1/20；6、重量轻，相同体积下重量约为铅酸产品的1/5-6；7、高低温适应性强，可以在-20℃--60℃的环境下使用，经过工艺上的处理，可以在-45℃环境下使用；8、绿色环保，不论生产、使用和报废，都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。9、生产基本不消耗水，对缺水的我国来说，十分有利。锂电池的缺点1、锂原电池均存在安全性差，有发生爆炸的危险。2、钴酸锂的锂离子电池不能大电流放电，安全性较差。3、锂离子电池均需保护线路，防止电池被过充过放电。4、生产要求条件高，成本高。应用前景锂——氯、锂——硒之类的电池，已在手机、笔记本电脑以及某些国防军事部门中得到应用。用锂电池发电来开动汽车，行车费用只有普通汽油发动机汽车的三分之一。锂高能电池是一种很有前途的动力电池。它重量轻，贮电能力大，充电速度快，适用范围广，生产成本低，工作时不会产生有害气体，不至于造成大气污染。由锂制取氚，用来发动原子电池组，中间不需充电，可连续工作20年。锂的制备工业制锂：电解氯化锂：直流电通过氯化锂熔体时，氯化锂离解为锂离子和氯离子：LiCl→Li++Cl－这些离子按同性相斥、异性相吸的原理运动，Li＋移向阴极，在阴极上得到一个电子而析出锂：Li++e→LiCl－移向阳极，在阳极上失去一个电子而析出氯气：2Cl－－2e→Cl2在阴极上析出而漂浮于电解质表面的熔融金属锂聚集到一定数量时，便进行铸锭。阳极上析出的氯气收集于阳极室内，排出或进行回收处理。Yourcompanyslogan