锂(Li)的简介

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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

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