鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:13766次 | 2018年05月18日
鋰的用途和應(yīng)用領(lǐng)域
鋰廣泛應(yīng)用于電池、陶瓷、玻璃、潤(rùn)滑劑、制冷液、核工業(yè)以及光電等行業(yè)。隨著電腦、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、移動(dòng)電動(dòng)工具等電子產(chǎn)品的不斷發(fā)展,電池行業(yè)已經(jīng)成為鋰最大的消費(fèi)領(lǐng)域。此外,碳酸鋰是陶瓷產(chǎn)業(yè)減能耗、環(huán)保的有效途徑之一,對(duì)鋰的需求量也將會(huì)提高。與此同時(shí),鋰在玻璃中的各種新作用也在不斷被發(fā)現(xiàn),玻璃行業(yè)對(duì)鋰的需求仍將保持增長(zhǎng)。因而,玻璃和陶瓷行業(yè)成為了鋰的第二大消費(fèi)領(lǐng)域。
因?yàn)殇嚨脑恿亢苄?,所以用鋰作?yáng)極的電池具有很高的能量密度。此外,鋰電池還具有質(zhì)量輕、體積小、壽命長(zhǎng)、性能好、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),因而倍受青睞。近年來(lái),鋰在電池領(lǐng)域的應(yīng)用增長(zhǎng)最快,已經(jīng)從1997年的7%上升到2013年的35%,電池領(lǐng)域已經(jīng)成為全球鋰的最大消費(fèi)領(lǐng)域?,F(xiàn)在,鋰電池已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、小型電子器材、航天、機(jī)電以及特種通訊等領(lǐng)域。隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的不斷成熟,鋰電池也將被廣泛應(yīng)用到汽車行業(yè)。
鋰精礦或鋰化物在制造玻璃時(shí)有較大的助熔作用,添加到玻璃配料中能夠降低玻璃熔化時(shí)的溫度和熔體的粘度,簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程,降低能耗,延長(zhǎng)爐齡,增加產(chǎn)量,改善操作條件,減少污染。此外,在玻璃中添加鋰化合物還能降低玻璃熱膨脹的系數(shù),改善玻璃的密度和光潔度,提高制品的強(qiáng)度、延性、耐蝕性及耐熱急變性能?,F(xiàn)在含鋰的玻璃被廣泛用到化學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)部門,甚至也用在日常生活用品中。
陶瓷中加入少量鋰輝石可降低燒結(jié)溫度,縮短燒結(jié)時(shí)間,改善陶瓷的流動(dòng)性和粘著力,提高陶瓷的強(qiáng)度和折射率,增強(qiáng)陶瓷的耐熱、耐酸、耐堿、耐磨以及耐熱急變性能。現(xiàn)在,利用鋰輝石制成的鋰輝石質(zhì)低熱膨脹陶瓷及低熱膨脹釉料被廣泛應(yīng)用到微波爐內(nèi)的托盤、電磁灶面板、汽輪機(jī)葉片、火花塞、低熱膨脹系數(shù)泡沫陶瓷以及輕質(zhì)陶瓷等中。
鋰基潤(rùn)滑脂與鉀、鈉、鈣基類的潤(rùn)滑脂相比,具有抗氧、耐壓、潤(rùn)滑性能好的優(yōu)點(diǎn),特別是鋰基潤(rùn)滑脂的工作度寬,抗水性能好,在-60℃~300℃下幾乎不改變潤(rùn)滑脂的粘性,即使水量很少時(shí),也仍能保持良好的穩(wěn)定性,因而被應(yīng)用到飛機(jī)、坦克、火車、汽車、治金、石油化工、無(wú)線電探測(cè)等設(shè)備上。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
金屬鋰具有熱容大、液相溫度范圍寬、熱導(dǎo)率高、粘度低和密度小等性質(zhì),在核聚變或核裂變反應(yīng)堆中用作冷卻劑。
溴化鋰是一種高效水蒸氣吸收劑和空氣濕度調(diào)節(jié)劑,被廣泛用于空調(diào)、除濕、制冷和空氣凈化系統(tǒng)。
鋰及其化合物具有燃燒度高、速度快、火焰寬、發(fā)熱量大等特點(diǎn),常當(dāng)作高能燃料用于火箭、飛機(jī)或特種上。
鋰還能制造“鋰鹽肥料”,防治西紅柿腐爛和小麥銹穗病。
鋁電解槽中添加鋰鹽能夠提高融鹽流動(dòng)性,降低電解度,節(jié)約電能效果顯著。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
正丁基鋰還用作合成苯乙烯、丁二烯醇的引發(fā)劑,廣泛應(yīng)用于耐高溫和低溫的橡膠密封材料和橡膠輪胎,其中橡膠輪胎加入丁基鋰可使其壽命提高四倍以上。
鋰電池的用途非常廣泛,有各種移動(dòng)電子設(shè)備,如:手機(jī)/平板電腦/筆記本電腦/手電筒/數(shù)碼相機(jī)/數(shù)碼攝相機(jī)/數(shù)碼產(chǎn)品/LED強(qiáng)光手電筒/激光手電筒/戶外照明電筒/工程照明燈具/礦燈/應(yīng)急燈/電動(dòng)玩具/游戲機(jī)/遙控飛機(jī)/電動(dòng)工具/無(wú)繩家用小電器/電動(dòng)自行車/電動(dòng)休閑車/便攜式音像數(shù)碼/儀表儀器平衡車,代步車,還可以用在汽車上,如電動(dòng)汽車、啟動(dòng)電源,還可以用在電力系統(tǒng)的儲(chǔ)能上。
“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí),M.S.Whittingham提出并開(kāi)始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫姡沟娩嚱饘俚募庸?、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。
鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的??沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制,現(xiàn)在只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。
鋰電池最早期應(yīng)用在心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低,放電電壓平緩等優(yōu)點(diǎn),使得植入人體的起搏器能夠長(zhǎng)期運(yùn)作而不用重新充電。鋰電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱電壓,更適合作集成電路電源。二氧化錳電池,就廣泛用于計(jì)算器,數(shù)碼相機(jī)、手表中。
為了開(kāi)發(fā)出性能更優(yōu)異的品種,人們對(duì)各種材料進(jìn)行了研究,從而制造出前所未有的產(chǎn)品。
1992年Sony成功開(kāi)發(fā)鋰離子電池。它的實(shí)用化,使人們的移動(dòng)電話、筆記本、計(jì)算器等攜帶型電子設(shè)備的重量和體積大大減小。
1、1970年代埃克森的M.S.Whittingham采用硫化鈦?zhàn)鳛檎龢O材料,金屬鋰作為負(fù)極材料,制成首個(gè)鋰電池。
2、1980年,J.Goodenough發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰可以作為鋰離子電池正極材料。
3、1982年伊利諾伊理工大學(xué)(theIllinoisInstituteofTechnology)的R.R.Agarwal和J.R.Selman發(fā)現(xiàn)鋰離子具有嵌入石墨的特性,此過(guò)程是快速的,并且可逆。與此同時(shí),采用金屬鋰制成的鋰電池,其安全隱患備受關(guān)注,因此人們嘗試?yán)娩囯x子嵌入石墨的特性制作充電電池。首個(gè)可用的鋰離子石墨電極由貝爾實(shí)驗(yàn)室試制成功。
4、1983年M.Thackeray、J.Goodenough等人發(fā)現(xiàn)錳尖晶石是優(yōu)良的正極材料,具有低價(jià)、穩(wěn)定和優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)鋰性能。其分解溫度高,且氧化性遠(yuǎn)低于鈷酸鋰,即使出現(xiàn)短路、過(guò)充電,也能夠避免了燃燒、爆炸的危險(xiǎn)。
5、1989年,A.Manthiram和J.Goodenough發(fā)現(xiàn)采用聚合陰離子的正極將產(chǎn)生更高的電壓。
6、1991年索尼公司發(fā)布首個(gè)商用鋰離子電池。隨后,鋰離子電池革新了消費(fèi)電子產(chǎn)品的面貌。
7、1996年P(guān)adhi和Goodenough發(fā)現(xiàn)具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽,如磷酸鋰鐵(LiFePO4),比傳統(tǒng)的正極材料更具優(yōu)越性,因此已成為當(dāng)前主流的正極材料。
隨著數(shù)碼產(chǎn)品如手機(jī)、筆記本電腦等產(chǎn)品的廣泛使用,鋰離子電池以優(yōu)異的性能在這類產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用,并在逐步向其他產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展。1998年,天津電源研究所開(kāi)始商業(yè)化生產(chǎn)鋰離子電池。習(xí)慣上,人們把鋰離子電池也稱為鋰電池,但這兩種電池是不一樣的。鋰離子電池已經(jīng)成為了主流。
碳負(fù)極材料
已經(jīng)實(shí)際用于鋰離子電池的負(fù)極材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹(shù)脂碳等。
錫基負(fù)極材料
錫基負(fù)極材料可分為錫的氧化物和錫基復(fù)合氧化物兩種。氧化物是指各種價(jià)態(tài)金屬錫的氧化物。沒(méi)有商業(yè)化產(chǎn)品。
氮化物
也沒(méi)有商業(yè)化產(chǎn)品。