Съдържание
- Lithium: The Darling of Tech
- Къде се намира литий?
- Как литиево-йонните батерии са променили света
- Недостатъците на литиевите батерии и къде печелят акумулаторните батерии
- Бъдещето на лития
- Безопасност при добив на литий
- Заключения
Джон е пенсиониран учител по математика, който участва в много дейности. Той пише, изгражда моделни кораби, градини, чете и разглежда злато.
Lithium: The Darling of Tech
Литият е един от най-широко добиваните и използвани минерали при производството на батерии. Независимо дали става въпрос за автомобилни батерии, батерии за цифров фотоапарат или батерии за телефон, литийът ще е необходим и е много по-ефективен при генерирането на електричество. Така е от много години. Много компании и частни лица са го приели и това е основната причина литиевите акумулаторни йонни батерии да се гледат толкова положително.
Една загуба на тази увереност са скорошните проблеми с литиево-йонните батерии в новия Boeing 787 Dreamliner. В два скорошни случая литиевите батерии се прегряха или се запалиха, което доведе до заземяването на самолета. Самолетът използва предимно електричество вместо пневматика за управление на самолета. И все пак технологичният сектор има голяма увереност в бъдещето на лития.
Увлекателен факт # 1
Чистият литиев метал се нуждае от специално боравене, тъй като е много корозивен.
Къде се намира литий?
Относително казано, има малко места, където се добива литий, и перспективите за бъдещи находища се пазят. Някои от най-добрите места за добив на литий са Чили, Боливия, Аржентина и Афганистан.
Една от последните находки, която привлича доста внимание, е в провинция Газни, Афганистан. От 1 трилион долара на все още не добитите полезни изкопаеми в Афганистан, Пентагонът твърди, че Афганистан може да бъде „новата Саудитска Арабия на литий“. Това се случва, след като съветските документи, оставени след войната им в Афганистан, показват карти и изследователски документи, сочещи към огромни находища.
Освен това въздушно и геоложко разследване от Съединените щати потвърждава голяма част от информацията, оставена от Съветите
Увлекателен факт # 2
Като най-лекият метал, литийът има плътност 0,5 пъти по-голяма от тази на H2O. Тъй като литийът реагира с вода (с голяма енергия), металът може да плава.
Как литиево-йонните батерии са променили света
Ако отворите телефона, лаптопа или iPad, ще видите литиево-йонна батерия. Литият е най-чистият източник на енергия, който съществува. Ако случайно притежавате хибридна кола, има много големи шансове колата да се захранва с никелхидридни батерии. Въпреки това има планове за големите автомобилни производители да използват литиеви акумулатори в зелени електрически автомобили.
Цената на литиевия метал варира през януари 2018 г. от 22,60 долара за килограм в Китай до 16 долара за килограм в Европа. Литият е не само лек, но и евтин и в последно време се превърна в основен избор за повечето производители по целия свят.
Ако искате да си купите батерии за цифров фотоапарат днес, има добри шансове с подобрена технология на батерията, че ще купувате литиева батерия. Някои от основните съединения на лития, използвани в производството, са литиев метал, литиев карбонат, литиев хидроксид, литиев бромид и по-сложни съединения. Те се използват за направата на керамични стъкла, устойчиви на бързи температурни промени, като елемент в остъкляването, което води до по-ниски точки на топене, в производството на алуминий, в изкуствената каучук, пластмаси и фармацевтични продукти, в специални смазки и греси, батерии и климатизация .
Списъкът с литиеви съединения с различни характеристики с огромен потенциал в технологиите е зашеметяващ; материалите за литиево-йонни батерии идват от тези видове съединения.
Увлекателен факт # 3
Чрез сливане на литий с други елементи за образуване на тритий, реакцията е първият ядрен синтез, създаден от човека.
Увлекателен факт # 4
Повечето магматични скали съдържат литий. Той не се представя безплатно в природата.
Недостатъците на литиевите батерии и къде печелят акумулаторните батерии
Доколкото литиевите батерии са широко приети по целия свят, има ограничаващи фактори, които идват с тях. Те могат да съхраняват повече потенциална енергия от предишните батерии (като оловните плочи), но все още не могат да задържат достатъчно заряд за много приложения. Литиевите батерии позволяват презареждане, но иноваторите искат по-бързо зареждане. Този вид недостатък се разглежда сега.
Фирма в Калифорния твърди, че е разработила по-добра литиева батерия, която ще подобри клетъчната енергийна плътност и ще бъде изградена от по-евтин материал. Тази нова батерия може да е отговорът за намаляване на цената на електромобилите и увеличаване на техния обхват. Майкъл Текери от Националната лаборатория в Аргон казва: „Целта винаги е да се увеличи напрежението, енергийният капацитет и животът на батерията и всичко това да се постави в по-малки и по-малки контейнери - безопасно.
Друг недостатък на производството с литий е неговата наличност в географски и политически план. Смята се, че Боливия разполага с половината от известните запаси на литий в света. Салар де Уюни в Южна Боливия, с площ около 5000 квадратни мили, е сухо място, съдържащо много кактуси и някъде близо 10 милиарда тона сол. Под плоската солена кора има литий. Чрез прокопаване на солевия слой и изпомпване на прясна вода в него започва да се развива саламура. Когато тази саламура се остави да изсъхне на слънце, тя придобива оттенък на зехтин. Това е литийът. Но има само един проблем.
Опитът на Боливия с чужденци от капиталистически страни, добиващи злато и сребро в миналото, им е оставил лош вкус в устата. Благородните метали са взети евтино, а добивът е навредил на околната среда. Лидерите в Боливия се ангажираха да не позволяват вече чуждестранни капиталови инвестиции в СОБСТВЕНИ мини. В бъдеще те може да се забавляват с идеята да имат партньори, но собствеността и контролът върху литиевите мини ще бъдат техните. Сега започна малка боливийска операция, планирана за бъдещето.
Друг недостатък е фактът, че за обработката на лития са необходими огромни количества вода. Триъгълникът е сух и няма толкова вода, колкото много други места. В допълнение към възможното замърсяване, количеството използвана вода може да повлияе на наличието на чиста питейна вода.
Увлекателен факт # 5
Литиевият метал се получава чист чрез електролиза. Литиев хлорид се разтапя, за да се получи литиев метал.
Бъдещето на лития
Експертите предвиждат време, в което литиевите батерии ще заменят петрола, който използваме за захранване на автомобили и много други неща. Банките с литиеви батерии са планирани да осигуряват електричество за домакинствата. Тяхната надеждност ще се увеличи с времето. Разпространението на използването на литиево-йонни батерии стана широко разпространено.
През май 2011 г. A123 Systems, компания в Масачузетс, обяви, че е изградила 12-волтова литиева батерия, която ще се побере в същото пространство като нормалната оловно-киселинна
батерии, които обикновено използваме сега. Ще бъде по-дълготраен, по-лек и по-щадящ околната среда.Наскоро бяха направени съобщения, показващи, че е разработена друга литиево-йонна батерия, която може да предложи по-евтина алтернатива и необходимата мощност за общото задвижване на автомобилите. Призракът на достъпни електрически превозни средства с обхват над 100 мили е вълнуващи инженери в GM, Toyota и Nissan. Средният обхват на електрическите автомобили в САЩ се очаква да бъде 222 мили през 2022 година.
Безопасност при добив на литий
В литиевия триъгълник (Чили, Аржентина и Боливия) служителите смятат, че въпреки че добивът на литий е по-малко опасен за околната среда от добива на въглища, той е
възможно да се добива по начин, който го прави един от най-малко замърсяващите минни операции.
Дишането с литий може да доведе до раздразнение на носа и гърлото, докато по-дългото, по-дълбоко вдишване всъщност може да причини пневмония. Докосването на литий също може да бъде "допир". Литият реагира бързо с вода, образувайки съединения, които могат да изгорят кожата.
Очарователен факт # 6
Водещият литов рудодобив в Австралия удвои производствения си капацитет през 2012 г. до 110 000 тона годишно еквивалент на литиев карбонат, а през 2013 г. китайският производител на литиеви химикали придоби мината.
Източник: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/mcs-2014-lithi.pdf
Заключения
Във всичко има плюсове и минуси. Решенията за електроенергия варират в зависимост от нуждата. Производителите, които се нуждаят от съхранение на енергия, трябва да вземат предвид множество фактори, за да определят дали оловно-киселинната или литиево-йонната батерия е най-подходяща за приложение. Разходите, живота, размера, теглото, чувствителността към екстремни температури и наличността на строителни материали са основните съображения при вземането на решение какъв тип батерия да се използва.
Литиево-йонните батерии са по-икономични в много случаи, особено в горещ климат, въпреки че обикновено са по-скъпи. Потреблението на литиеви съединения и химикали, като литиев карбонат в литиеви батерии се увеличава с 22% годишно от 2000 до 2008 г. и няма съмнение, че литиевият метал и всички негови разнообразни съединения ще увеличат търсенето на литиево-йонни батерии в бъдеще.
