Физические и химические свойства лития в литиевых батареях

Из -за низкой энтальпии ионизации наружных электронов лития литий -ионы литий -лития 18650 года являются сферическими и имеют низкую полярность, следовательно, элемент литий составляет +1. Моновалентные литий -ионы имеют особенно небольшой ионный радиус и, следовательно, особенно высокое отношение заряда к радиусу по сравнению с двухвалентными ионами магния. По сравнению с элементами с другими основными группами, литиевые соединения обладают необычными свойствами, аналогичными свойствам магния. Эти необычные свойства особенно стабильны из-за высокой энергии решетки лития соли с низкозарядными анионами, тогда как они относительно нестабильны для солей с высоко заряженными, высокодольными электронными анионами. Например, гидрид лития обладает более высокой тепловой стабильностью, чем другие щелочные металлы, LIH стабилен при 900 ° C, LIOH труднее растворить, чем другие гидроксиды, а гидроксид лития разлагается при красном тепле; li2co3 нестабилен. Он легко разлагается на Li2o и CO2. Растворимость солей лития аналогична соли соли магния. LIF немного растворим (0,17/100 G-вода при 18 ° C) и может быть осажден из растворов фторида аммония; Li3po4 нерастворим в воде; LICL, LIB, LII и особенно LICLO4 растворимы в этаноле, ацетоне и уксусной кислоте. Среди эфиров LICL растворим в пиримидине. Высокая растворимость LICLO4 обусловлена ​​сильной растворимостью литий -иона. Высокие концентрации литиевого бромида могут растворять целлюлозу. В отличие от других сульфатов щелочных металлов, LI2SO4 не образует изомерные соединения.

Высокий потенциал электрода литиевого металла показывает свое обещание для использования в батареи LifePo4 . Например, обслуживание литиевых батарей Свободная батарея Вторичная литиевая железо фосфатная батарея, состоящая из литиевой электродной пластины для положительного электрода и составного оксида переходного металла для отрицательного электрода.

В ** основных элементах группы реакционная активность с другими веществами (кроме азота) увеличивается от лития до лантана. Активность лития обычно составляет **, например, литий реагирует с водой при 25 ° C, в то время как натрий насильственно реагирует, ожоги калия с водой, рубидием и цезием имеют взрывные реакции; Медленно реагирует с жидким бромом, литием и натрием, в то же время насильственно реагируя с другими щелочными металлами. В C6H5C≡CH литий не может заменить слабо кислотный водород, в то время как другие щелочные металлы могут быть заменены.

Фундаментальная химическая разница между литием и его конгенерами - реакция с кислородом. Когда щелочные металлы сжигаются в воздухе или кислороде, литий образуется Li2O и Li2O2, в то время как другие оксиды щелочных металлов (M2O) реагируют дальше с образованием пероксидов M2O2 и (K, Rb и CS) супероксидов. Mo2. Литий не образует перекись водорода при сжигании за пределы кислорода, но продуцирует нормальные оксиды.

Литий может быть комбинирован непосредственно с азотом с образованием нитридов, а литий и азот реагируют с образованием рубиновых кристаллов Li3n (магний и азот образуют Mg3n2); Реакция медленная при 25 ° C и быстрое при 400 ° C, и этой реакцией как литий, так и магний могут использоваться для удаления азота из газовой смеси. При нагревании углерода, литий и натрий реагируют с образованием Li2c2 и Na2c2. Тяжелые щелочные металлы также могут реагировать с углеродом, но продуцируют не-метирические соединения зазоров, которые представляют собой медленные реакции литиевого щелочного металла с водой.

Гидроксид лития - это основание среднего до сильного с небольшой растворимостью. Он разлагается на оксид лития при нагревании. Некоторые соли лития, такие как фториды, карбонаты и фосфаты, нерастворимы в воде. Их карбонаты разлагаются на соответствующие оксиды и диоксид углерода при нагревании. Хлорид лития растворим в органических растворителях и носит ковалентный характер.