为什么锂被称为能源之星

有人称锂是21世纪的能源金属。锂是可燃的金属,1克锂与氧气反应放出的热量为43.18千焦,是铝的1.72倍。但这充其量只能说锂是一种“高能金属”。锂在原子能领域中的表现才是它获此美誉的主要原因。

核聚变是恒星发光发热的源泉,也是氢弹得以释放出骇人能量的原因。不过,要使核聚变为人类所利用,在可控条件下实现能量的稳定输出,而不是在瞬间爆发殆尽,就要实现受控核聚变。目前研究较为成熟、实现可能性较大的是氢的两种同位素——氘和氚的聚变反应。氘又叫重氢,含氘的水叫重水,可以从海水中提取。海水中重水含量虽然不高,约为0.015%,但海水总量巨大,因此氘的总量还是很可观的。但是,地球上几乎没有天然氚存在,人工制取也很费周折,且成本极高。不过,这并不意味着核聚变就遥不可及。科学家“另辟蹊径”,研究发现,锂的同位素的一个原子被一个中子轰击后,会发生裂变反应,变成一个氚原子和一个氦原子。由于锂可以从自然界中众多含锂的矿物中冶炼得到,因此,核聚变反应的物质基础就形成了。事实上,氢弹也是以氘化锂作为燃料来实现其“瞬间的辉煌”的。

当然,与氢弹不同,受控核聚变目前仍有大量的困难无法解决,还远未达到实际应用的阶段。不过,另一种锂的产品倒是实实在在地为我们提供着强有力的能源支持,这就是锂电池。

顾名思义,锂电池是指含有锂的电池,大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池通常是不可充电的,属于一次电池;而锂离子电池是可以充电的,属于二次电池。在心脏起搏器等设备中,常常需要使用体积小、能量高、一次使用寿命长的电池。锂金属电池作为一种高能化学电池,恰恰具备这些特点。在更多情况下,人们需要的是能反复充电的二次电池,比如手机、笔记本电脑、摄像机、数码相机。锂离子电池和其他种类的可充电电池相比,具有重量轻、体积小、工作电压高、寿命长、自放电率低、充放电快的特点,因此成为许多电子产品的首选。另外,锂离子电池还有一个独特的优点是:没有记忆效应,在充电前不必考虑电池中的电是否用完,可随时充电。

此外,由于锂是最轻的金属,密度很小,锂原子是最小的金属原子,金属锂与铝、镁等金属能制成超轻的铝锂合金、镁锂合金。与普通合金相比,在保持强度相当的情况下,超轻合金能有效地降低密度。更轻的材料,对于航空航天工业来说,不仅意味着更快的飞行速度和更大的承载能力,而且能节省大量能源。

所以说,别看锂“个子小”,它可是能源领域的“大明星”!

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

评论审核已启用。您的评论可能需要一段时间后才能被显示。

跳至工具栏