锂的化学知识
锂电池以金属锂为负极,石墨为正极,无机溶剂氯化亚砜(S02C12)在碳电极上发生还原反应。
电解质由溶解在亚硫酰氯中的四氯化锂铝(LiAlCU)组成。锂是密度最低的金属。与同质量的其他金属作为负极相比,锂可以在更小的体积和质量下释放更多的电能,放电时电压非常稳定,可以工作在216.3-344.438+0K的温度范围内,使用寿命大大延长。
锂电池是一种高能电池,具有重量轻、电压高、工作效率高、储存寿命长等优点。它已被用于计算机、照相机、手表、心脏起搏器以及作为火箭和导弹的能源。微电池:起搏器和火箭中常用的一种微电池是锂电池。
这种电池容量大,电压稳定,可以在-56.7°C ~ 71.1°C的温度范围内正常工作。
2.金属锂的理化性质和用途应该有一个化学方程式大致是这样的。
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以下内容来自互动百科。锂,一种银白色金属。
密度0。534克/立方厘米。
熔点180。54℃。
沸点1317℃。它是最轻的金属。
能与大量无机试剂和有机试剂反应。与水的反应非常激烈。
在500℃左右易与氢气反应,是唯一能生成足够稳定的氢化物熔化而不分解的碱金属。电离能是5。392 eV,能与氧、氮、硫结合,是唯一能在室温下与氮反应生成氮化锂(Li3N)的碱金属。
因为容易被氧化变黑,所以要保存在液体石蜡中。锂-概述介绍锂是一种化学元素,化学符号为Li,原子序数为3,三个电子中的两个分布在K层,另一个在L层。
锂是最轻的碱金属。锂往往处于+1或0的氧化态。是否存在-1的氧化态?t尚未确认[1]。
但锂及其化合物并不像其他碱金属那样典型,因为锂具有较高的电荷密度和稳定的氦型双电子层,使得锂容易极化其他分子或离子,而自身不容易被极化。这会影响它及其化合物的稳定性[2]。
锂在英文中是Lithium,来源于希腊语lithium,意为“石头”。Lithos的第一个音节读“李”。
因为是金属,所以左边加了部首“成”。一种银白色金属。
密度0。534克/立方厘米。
熔点180。54℃。
沸点1317℃。它是最轻的金属。
能与大量无机试剂和有机试剂反应。与水的反应非常激烈。
在500℃左右易与氢气反应,是唯一能生成足够稳定的氢化物熔化而不分解的碱金属。电离能是5。392 eV,能与氧、氮、硫结合,是唯一能在室温下与氮反应生成氮化锂(Li3N)的碱金属。
因为容易被氧化变黑,所以要保存在液体石蜡中。锂在自然界中含量丰富,排名第27位,海水中锂含量约2600亿吨,地壳中约为0。
0065%。锂在自然界中仅以化合物的形式广泛存在。
锂矿物有30种,主要存在于锂辉石(LiAlSi2O6)和锂云母中,还有透锂长石((LiNa)AlSi4O10)和锂蒙脱石中。锂存在于人类和动物有机体、土壤和矿泉水、可可粉、烟叶和海藻中。
人类和动物体内锂含量也很少。一个体重70kg的正常人体,锂的含量是2。
两毫克。锂——发现人:阿尔·费德森发现日期:1817发现过程:从金属与酸反应得到的气体中发现了氢。
1817,瑞典费德森,在分析锂长石时首次发现锂。锂是继钾和钠之后发现的另一种基本金元素。
它是由瑞典化学家贝济里乌斯的学生阿尔费特·森发现的。1817年,他在分析锂长石时,终于发现了一种新的金属,被贝济里乌斯命名为锂,元素符号为李。
这个词来自希腊语lithos。锂发现后的第二年,被法国化学家沃克兰重新分析和肯定。
直到公元1855年,Benson和Marchison才通过电解熔化氯化锂制成。工业锂生产是1893年根沙提出的,锂被认定为元素并工业化生产前后用了76年。锂在地壳中的含量比钾钠少得多,其化合物也很稀少,这是它比钾钠发现得晚的必然因素。
目前电解LiCl生产锂仍然要消耗大量的电力,每吨锂的耗电量高达6-7万度。综合性能锂-锂电子模型中文名:锂元素英文名:Lithium产地:希腊语:锂元素类型:碱金属相对原子质量:6。
941氧化态:主Li+1其他Li-1(在液态NH3中)电离能(kJ/ mol) M-M+ 513。3 M+ - M2+ 7298 .
0 M2+-M3+11814 .8原子序数:3元素符号:Li相对原子质量:6。
941核内质子数:3核外电子数:3核电核数:3质子质量:5。019E-27质子相对质量:3。
021属于周期:2属于家族编号:IA晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。单元格参数:a = 351 PMB = 351 PMC = 351pmα= 90β= 90γ= 90导热系数:w/(m·k)84。
8声音在其中的传播速度:(m/S) 6000莫氏硬度:0。6摩尔质量:7克/摩尔锂-性质和状态锂是一种软的、银灰色的、高活性的碱金属元素。
它在金属中比重最轻。锂在空气中容易氧化,所以必须保存在固体石蜡或惰性气体中。
它能与水和酸反应放出氢,氢容易与氧、氮、硫结合。锂盐在水中的溶解度与镁盐相似,但与其他碱金属盐不同。
锂不仅是一种轻而软的金属,具有最大的比热,而且是一般材料中最轻的,常温下呈固态,通常储存在煤油或液体石蜡中。纯锂的比重几乎和干木材一样,相当于铝(一般称为轻金属)密度的五分之一,几乎是同体积水重量的一半。
即使把锂放进汽油里,它也会像软木塞一样轻轻漂浮。在室温下,锂能与空气中的氮气和氧气发生强烈反应。
由于锂具有与氢、氧、氮、碳、氧化物、硅酸盐等物质结合的能力,冶金工业部门将锂作为“气体捕集剂”和“流动剂”,可以消除金属铸件中的气孔、气泡、杂质等缺陷。物理性质锂的密度很小,只有0。
534g/cm3,是最小的非气态元素。由于锂的原子半径小,所以与其他碱金属相比,锂的可压缩性最小,硬度最大,熔点最高。
当温度高于-117℃时,金属锂是典型的体心立方结构,但当温度降至-201℃时,开始向面心立方结构转变,温度越低,转变程度越大。
3.锰酸锂的化学性质
锰酸锂是一种合成性能良好、结构稳定的正极材料,是锂离子电池电极材料的关键,也是最有前途的锂离子正极材料之一。
然而,其较差的循环性能和电化学稳定性极大地限制了其产业化,掺杂是改善其性能的有效方法。掺杂强M-O键、强八面体稳定性、离子半径与锰离子相近的金属离子可以显著提高其循环性能。
与钴酸锂、三元等其他正极材料相比,锰酸锂最大的优点是价格低廉,但最大的缺点是容量低(最多只能达到100-110,河南思维典型值:105),导致致密性低。它是钴酸锂和三元材料的过渡产物。
在动力电池上很可能被三元取代。锰酸锂主要是尖晶石型锰酸锂。尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981中首次制备的具有三维锂离子通道的正极材料。迄今为止,它已经引起了国内外许多学者和研究者的极大关注。作为电极材料,具有价格低、电位高、环境友好、安全性高等优点,是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极材料。
【编辑此段】结构LiMn2O4是一种典型的离子晶体,它有正负两种构型。XRD分析表明,正常尖晶石LiMn2O4是具有Fd3m对称性的立方晶体,其晶胞常数为a=0。
8245nm,晶胞体积V=0。5609立方米.
氧离子是面心立方密堆积(ABCABC…)。,相邻的氧八面体通过* * *边相连),锂占据1/8氧四面体间隙(V4) (Li0)的位置。
在5Mn2O4的结构中,锂的排列顺序是:锂占据1/16氧四面体间隙(V8),锰占据1/2氧八面体间隙(V8)。单位晶格含有56个原子:8个锂原子,16个锰原子,32个氧原子,其中Mn3和Mn4各占50%。
由于尖晶石晶胞的边长是面心立方晶胞的两倍,所以每个晶胞实际上由八个立方晶胞组成。这八个立方单位可以分为A、b两种。
每两个面为* * *的立方单元属于不同类型的结构,每两个边为* * *的立方单元属于同一种结构。每个小立方单元有四个氧离子,它们都位于从中点到顶点的体对角线的中心,即体对角线1/4和3/4处。
其结构可以简单描述为八个四面体8a位置被锂离子占据,16个八面体* * *位置(16d)被锰离子占据,16d位置的锰以1:1的比例被Mn3和Mn4占据,所有八面体位置都是空的。在该结构中,MnO6 _ 6氧八面体通过* *边连接,形成连续的三维立方排列,即[M2]O4尖晶石结构网络提供了四面体晶格8a和48f与八面体晶格16c*** *形成的三维空通道。
锂离子在该结构中扩散时,按照8a-16c-8a的顺序线性扩散(四面体8a位置的能垒低于氧八面体16c或16d位置的能垒),扩散路径的夹角为107,这是用作二次锂离子电池正极材料的理论依据。【编辑本段】锰酸锂的生产目前市场上的锰酸锂主要有AB两种。A类是指用于动力电池的材料,其特点主要是考虑安全性和可回收性。
B类是指更换手机电池,主要特点是容量大。锰酸锂的生产主要是以EMD和碳酸锂为原料,配以相应的添加剂,经过混合、烧结、后处理等步骤。
考虑到原料和生产工艺的特点,生产本身无毒环保。没有废水或废气产生,生产中的粉末可以回收利用。
因此,对环境没有影响。目前A类材料的主要指标是:可逆容量在100~115之间,循环使用500次以上容量仍能保持在80%。
(1C充放电);B类物料的容量比较高,一般要求在120左右。但对可循环性的要求相对较低,在300次-500次之间,容量保持率可达60%以上。当然,A类的价格和B类的价格还是有一定距离的..