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1、2 锂与锂绿色能源材料锂Li是元素周期表中第2周期第1A族元素,原子序数3,原子量6.941,是最轻的碱金属元素。元素名来源于希腊文,原意是“石头”。1817年由瑞典科学家阿弗韦聪在分析透锂长石矿时发现。自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷铝石等。在人和动物机体、土壤和矿泉水、可可粉、烟叶、海藻中都能找到锂。天然锂有两种同位素：6Li和7Li。金属锂为一种银白色的轻金属；熔点为180.54,沸点1342,密度0.534g/cm3,硬度0.6。金属锂溶于液氨。锂易与O、N、S等化合,在冶金工业中可用做脱氧剂。锂可做铅基合金和Be、Mg、Al等轻质合金的成分。LiPb合金是良好的减摩
2、材料。锂-铝合金是一种新型合金材料,具有较高的强度和弹性模量,是航空航天工业理想的结构材料。我们知道,纯铝太软,在铝中加入少量的Li、Mg、Be等金属熔成合金,既轻便,又坚硬,用这种合金来制造飞机,可减轻飞机重量8-16%。此外,锂-铝合金在一定温度和应变速率下具有很好的超塑性,可用以制造超塑性/扩散焊接结构,应用于航空和车辆等各个领域。锂-铝合金还具有良好的抗辐照特性和较高的电阻率,经受中子辐照后残留放射性低,可用作核聚变装置中的真空容器。锂作为稀有轻金属,是所有在常温下呈固有体态的金属材料中最轻的金属,其标准电极电位为-3.045V,是金属元素中电位最负的一个元素。Li+可以在TiS2和M
3、oS2等嵌入化合物中嵌入或脱嵌。具有优异的物化性质,有广泛而特殊的用途。锂被认为是“推动世界前进的重要元素”。真正使锂成为举世瞩目的金属,还是在它的优异的核性能被发现之后。由于它在原子能工业上的独特性能,人们称它为“高能金属”。锂在原子能工业中有重要用途。锂是一个重要的化学能源新材料,因而又被称为“能源金属”。锂的主要应用范围有:高性能电池、炼铝、玻璃陶瓷、锂基脂、空调制冷、生物制药、原子能利用、热核反应、洲际火箭、人造卫星等方面。一.新型二次电池材料Li+二次电池1.一次电池或原电池:电池能放电,当电池电力用尽时无法再充电的电池。市场卖的碱性电池,锰锌电池,水银电池,都是一次性电池。一次电池
4、又称原电池,只能用来放电,且在放电后不能用一般的充电方法获得复原的电池,它只能将化学能一次性地转化为电能,不能将电能还原回化学能。2.二次电池或蓄电池:电池的充放电反应是可逆的。放电时通过化学反应可以产生电能。通以反向电流(充电)时则可使体系回复到原来状态,即将电能以化学能形式重新储存起来。3.Li+二次电池的原理及应用现状: 3.1二次电池材料概况:电子技术的发展,对高比能量的移动电源需求量加剧。Li+电池是一种理想的可移动电源,具有体积小,重量轻,放电电压高,比能量大等优点。自从1990年SONY公司推出世界上第1只Li+电池,到2001年为止,整个市场每年约4亿只该类电池用于纯消费类电子
5、产品。便携式摄像机、移动、手提电脑等95%以上使用Li+二次电池作为主要电源。(1)Li+电池:分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌Li+的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠Li+在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的独特机理的Li+电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电池”。(2)Li+电池的优点:鹅1榨)倘高能断量密凳度显:1愿00蜜Wh言/呢Kg端以闻上龄,宽为镍魄镉电数池的笨3疏倍杀,幅镍氢劳电池警的魂2爽倍；嫁2择)富电压杠平台拉高到:3钥.6番V犯,粱镍基健电池律为沸1.填2致V渴；绝3五)卵低温坛下工春作武优巡:店在并-2辣0-目6感0基套的温张度范臭围内桂工店作坐,纹低温
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