從鋰的元素特性分析鋰電池的優(yōu)異性能
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-14 13:08
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大家都知道鋰電池性能非常好，為什么鋰電池具有這么多優(yōu)異的性能呢？這必須從鋰元素說起；由于鋰元素只有一個價電子，所以在緊密堆積晶胞中它的結(jié)合能很弱。鋰金屬很軟，熔點低，故鋰鈉合金可作原子核反應(yīng)堆制冷劑。
鋰的熔點、硬度高于其他堿金屬，其導(dǎo)電性則較弱。鋰的化學(xué)性質(zhì)與其他堿金屬化學(xué)性質(zhì)變化規(guī)律不一致。鋰的標準電極電勢E在同族元素中非常低，這與Li+的水合熱較大有關(guān)。鋰在空氣中燃燒時能與氮氣直接作用生成氮化物，這是由于它的離子半徑小，因而對晶格能有較大貢獻的緣故。鋰在巖石圈中含量很低，主要存在于一些硅酸礦中。鋰的密度只有0.53g/cm，在堿金屬中鋰具有最高的熔點和沸點以及最長的液程范圍，具有超常的高比熱容。這些特性使其在熱交換中成為優(yōu)異的制冷劑。然而鋰的腐蝕性比其他液態(tài)金屬要強，它常被用作還原、脫硫、銅以及銅合金的除氣劑等。
由于鋰外層電子的低的離子化焓，鋰離子呈球形和低極性，故鋰元素呈+1價。與二價的鎂離子相比較，一價的鋰離子的離子半徑特別小，因此具有特別高的電荷半徑比。相比其他第一主族的元素，鋰的化合物性質(zhì)很反常，與鎂化合物的性質(zhì)類似。這些異常的特性是因為其帶有低電荷陰離子的鋰鹽高的晶格能而特別穩(wěn)定，而對于高電荷、高價的陰離子的鹽相對不穩(wěn)定。
金屬鋰高的電極電勢確定了鋰電池上的應(yīng)用前景。比如正極為鋰片，負極為復(fù)合過渡金屬氧化物材料組成的鋰離子二次電池。
鋰的熔點、硬度高于其他堿金屬，其導(dǎo)電性則較弱。鋰的化學(xué)性質(zhì)與其他堿金屬化學(xué)性質(zhì)變化規(guī)律不一致。鋰的標準電極電勢E在同族元素中非常低，這與Li+的水合熱較大有關(guān)。鋰在空氣中燃燒時能與氮氣直接作用生成氮化物，這是由于它的離子半徑小，因而對晶格能有較大貢獻的緣故。鋰在巖石圈中含量很低，主要存在于一些硅酸礦中。鋰的密度只有0.53g/cm，在堿金屬中鋰具有最高的熔點和沸點以及最長的液程范圍，具有超常的高比熱容。這些特性使其在熱交換中成為優(yōu)異的制冷劑。然而鋰的腐蝕性比其他液態(tài)金屬要強，它常被用作還原、脫硫、銅以及銅合金的除氣劑等。
由于鋰外層電子的低的離子化焓，鋰離子呈球形和低極性，故鋰元素呈+1價。與二價的鎂離子相比較，一價的鋰離子的離子半徑特別小，因此具有特別高的電荷半徑比。相比其他第一主族的元素，鋰的化合物性質(zhì)很反常，與鎂化合物的性質(zhì)類似。這些異常的特性是因為其帶有低電荷陰離子的鋰鹽高的晶格能而特別穩(wěn)定，而對于高電荷、高價的陰離子的鹽相對不穩(wěn)定。
金屬鋰高的電極電勢確定了鋰電池上的應(yīng)用前景。比如正極為鋰片，負極為復(fù)合過渡金屬氧化物材料組成的鋰離子二次電池。
