Формула оксида лития, свойства, риски и использование / химия | Thpanorama
оксид лития неорганическое химическое соединение формулы Li2Или это образуется вместе с небольшими количествами пероксида лития, когда металлический литий сжигается в воздухе и соединяется с кислородом.
До 1990-х годов на рынке металлов и лития доминировало производство в США из месторождений полезных ископаемых, но в начале 21-го века большая часть производства была получена из неамериканских источников; Австралия, Чили и Португалия были самыми важными поставщиками в мире. У Боливии есть половина месторождений лития в мире, но это не большой производитель.
Наиболее важной коммерческой формой является карбонат лития, Li2Колорадо3, производится из минералов или рассолов несколькими различными процессами.
Когда литий сжигается в воздухе, основным продуктом является белый оксид лития, Li2О. Кроме того, некоторое количество перекиси лития производится, Li2О2, также белый.
Это также можно сделать путем термического разложения гидроксида лития, LiOH или пероксида лития, Li2O2.
4Li (s) + O2(г) → 2Li2O (s)
2LiOH (s) + тепло → Li2O (s) + H2O (г)
2Li2О2(s) + тепло → 2Li2O (s) + O2(G)
Физико-химические свойстваОксид лития представляет собой белое твердое вещество, известное как лития, которому не хватает аромата и соленого вкуса. Его внешний вид показан на рисунке 2 (Национальный центр биотехнологической информации, 2017).
Рисунок 2: внешний вид оксида лития
Оксид лития — это кристаллы с геометрией антифлорита, подобной геометрии хлорида натрия (кубический с центром на гранях) Его кристаллическая структура представлена на рисунке 3 (Марк Уинтер [Университет Шеффилда и WebElements Ltd, 2016].
Рисунок 3: кристаллическая структура оксида лития.
Его молекулярная масса составляет 29,88 г / моль, его плотность составляет 2,013 г / мл, а температуры плавления и кипения составляют 1438 ° С и 2066 ° С соответственно.
Это соединение очень хорошо растворяется в воде, спирте, эфире, пиридине и нитробензоле (Royal Society of Chemistry, 2015).
Оксид лития легко реагирует с водяным паром с образованием гидроксида и с диоксидом углерода с образованием карбоната; следовательно, он должен храниться и обрабатываться в чистой и сухой атмосфере.
Оксидные соединения не приводят к электричеству. Однако некоторые структурированные оксиды перовскита являются электронными проводниками, которые находят применение в катоде твердооксидных топливных элементов и системах генерации кислорода..
Они представляют собой соединения, которые содержат по меньшей мере один кислородный анион и один металлический катион (American Elements, S.F.).
Реактивность и опасностиОксид лития является стабильным соединением, несовместимым с сильными кислотами, водой и углекислым газом. Насколько нам известно, химические, физические и токсикологические свойства оксида лития не были исследованы и подробно представлены.
Токсичность соединений лития зависит от их растворимости в воде. Ион лития обладает токсичностью для центральной нервной системы. Соединение обладает сильным коррозионным раздражающим действием при попадании в глаза или на кожу при вдыхании или проглатывании (ESPI METALS, 1993).
В случае попадания в глаза вам следует проверить, носите ли вы контактные линзы, и немедленно снять их. Глаза следует промыть проточной водой не менее 15 минут, держа веки открытыми. Вы можете использовать холодную воду. Мазь не следует использовать для глаз.
Если химическое вещество попало на одежду, удалите его как можно быстрее, защищая свои руки и тело. Поместите жертву под безопасный душ.
Если химическое вещество накапливается на незащищенной коже жертвы, например на руках, аккуратно и осторожно промойте кожу, загрязненную проточной водой и неабразивным мылом. Вы можете использовать холодную воду. Если раздражение не проходит, обратитесь к врачу. Выстирать загрязненную одежду перед повторным использованием.
В случае вдыхания пострадавшему должно быть разрешено отдыхать в хорошо проветриваемом помещении. Если вдыхание серьезное, пострадавшего следует как можно скорее эвакуировать в безопасное место..
Ослабьте тесную одежду, такую как воротник рубашки, ремни или галстук. Если пострадавшему трудно дышать, следует назначить кислород. Если пострадавший не дышит, проводится реанимация из уст в уста.
Всегда принимая во внимание, что человеку, оказывающему помощь в проведении реанимации изо рта в рот, может быть опасно, когда вдыхаемый материал токсичен, инфекционен или вызывает коррозию.
Во всех случаях вам следует немедленно обратиться к врачу (SIGMA-ALDRICH, 2010).
приложенийОксид лития используется в качестве флюса в керамической глазури и создает синий с медью и розы с кобальтом. Оксид лития реагирует с водой и паром, образуя гидроксид лития и должен быть изолирован от них.
Оксид лития (Li2O) с его высоким потенциалом трития является привлекательным кандидатом на твердый культуральный материал термоядерной электростанции DT из-за его высокой плотности атомов лития (по сравнению с другими литиевыми или металлическими литиевыми керамиками) и его проводимости относительно высокая термическая (ОКСИД ЛИТИЯ (Li2O), SF).
Li2Или он будет подвергаться воздействию высоких температур под действием нейтронного излучения во время работы термоядерных покрытий. В этих условиях большое количество дефектов облучения будет происходить в Li2Или, например, вызванное гелием набухание, относительно высокое тепловое расширение, рост зерна, образование и осаждение LiOH (T) при низких температурах и перенос массы LiOH (T) при высоких температурах.
Кроме того, Ли2Или это будет предметом напряжений, возникающих из-за различий в тепловом расширении между Li2О и конструкционные материалы. Эти характеристики Ли2Или они приводят к сложным инженерным проблемам как при изготовлении, так и при проектировании одеял..
Возможное новое применение — замена кобальта и оксида лития в качестве катода в литий-ионных батареях, используемых для питания электронных устройств от мобильных телефонов до ноутбуков, а также автомобилей с батарейным питанием (Reade International Corp, 2016).
- Марк Уинтер [Университет Шеффилда и WebElements Ltd. (2016). webelements. Взято из лития: окись дилития webelements.com.
- Американские элементы. (S.F.). Оксид лития. Взято с американалементов americanelements.com.
- ESPI METALS. (Июнь 1993 г.). Оксид лития. Взято из espimetals espimetals.com.
- ОКСИД ЛИТИЯ (Li2O). (S.F.). Взято из ferp.ucsd.edu ferp.ucsd.edu.
- Национальный центр биотехнологической информации. (2017, 24 июня). База данных PubChem Compound; CID = 166630. Взято из PubChem pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Reade International Corp. (2016). Порошок оксида лития (Li2O). Взято из reade reade.com
- Королевское химическое общество. (2015). Оксид лития.Взято с chemspiderchemspider.com.
- Sigma-Aldrich. (2010). Паспорт безопасности материала Оксид лития. Взято из chemblink chemblink.com.
Совершен прорыв в разработке литий-кислородных аккумуляторов
Юлия КрасильниковаФото: EAST NEWS
Литий-кислородные батареи обладают высокой плотностью энергии, но крайне быстро изнашиваются.
Канадские ученые нашли способ решить проблему. Созданный ими прототип выдерживает до 150 циклов подзарядки, а его кулоновская эффективность достигает 100%. Технология позволит создавать гигантские батареи и эффективно запасать электроэнергию из возобновляемых источников
Литий-кислородные аккумуляторы запасают в 10 раз больше энергии, чем литий-ионные аналоги, но при этом весят значительно меньше. Однако впечатляющие характеристики батарей фиксируют лишь в лабораториях. На рынке технология так и не прижилась из-за недолговечности — литий-воздушные батареи выходят из строя буквально после нескольких циклов подзарядки.
Проблема кроется в молекулах пероксида лития (Li2O2) и супероксида лития (LiO2), которые накапливаются в пористом углеродном катоде, что в итоге приводит к его разрушению и прекращению передачи тока.
Ученые по всему миру давно пытаются поменять конфигурацию батареи, чтобы продлить срок ее службы. Одно из решений представили специалисты по химической физике из Университета Ватерлоо (Канада).
Они заменили органический электролит более стабильным неорганическим расплавом солей, а вместо пористого катода установила бифункциональный металлооксидный катализатор.
Как сообщает Science Daily, при нагревании до 150 градусов Целсия исследователи получили другой продукт реакции — вместо пероксида лития (Li2O2) выделялся оксид лития (Li2O), который отличается большей стабильностью.
В результате кулоновская эффективность устройства приблизилась к 100%, что сопоставимо с показателями литий-ионных аккумуляторов. Такая батарея способна выдерживать до 150 циклов подзарядки.
Также физикам удалось добиться переноса четырех электронов на каждую молекулу кислорода, что позволяет в теории повысить емкость литий-воздушного аккумулятора на 50%.
Журнал Science поясняет, что батареи такого типа обладают слишком высокой температурой, поэтому они не подходят для установки в ноутбуки и смартфоны. Однако их можно использовать в качестве накопителей энергии от возобновляемых источников — солнечных панелей или ветрогенераторов.
Для этого понадобится аккумулятор размером с грузовой вагон.
Впрочем, ученые признают, что о массовом внедрении литий-кислородных аккумуляторов говорить пока рано. Прежде необходимо провести еще несколько экспериментов, чтобы оценить их стабильность. Также физики надеются увеличить количество циклов подзарядки.
Популярные сегодня литий-ионные аккумуляторы тоже нуждаются в доработке. Несмотря на широкое применение, они до сих пор быстро разряжаются, а в некоторых случаях воспламеняются. Решение второй проблемы недавно нашел исследователь из Национальной лаборатории Ок-Ридж Габриэль Виф. Он предлагает делать электролиты более вязкими, так чтобы при нагревании они твердели. Такая технология, по словам Вифа, в будущем позволит создавать даже литий-ионные бронежилеты для военных.
Твердотельная активация кинетики окисления Li2O2 и последствия для батарей Li–O2
Выпуск 8, 2015 г.
Из журнала:
Энергетика и наука об окружающей среде
Твердофазная активация Li
2 O 2 кинетика окисления и последствия для Li-O аккумуляторов 2 † Коффи П.
С.
Яо, и Марсель
Риш, б Сайед Юссеф
Сайед,‡ б Юэ-Лин
Ли, 9 лет0018 б Джонатон Р.
Хардинг, c Алексис
Гримо, § и Нир
Залить,
Принадлежности автора
* Соответствующие авторы
Электронная почта: шаохорн@mit.
edu
б Исследовательская лаборатория электроники, Массачусетский технологический институт, 77 Массачусетс-авеню, Кембридж, Массачусетс 02139, США
с Лаборатория химического машиностроения и электрохимической энергии, Массачусетский технологический институт, 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, MA 02139, USA
д Школа материаловедения и инженерии, Наньянский технологический университет, 50 Nanyang Avenue, Сингапур 639798
и Canadian Light Source Inc.
, Университет Саскачевана, Саскатун, SK S7N 0X4, Канада
ф Центр надводных боевых действий ВМС, отделение Кардерок, Западная Бетесда, Мэриленд, 20817-5700, США
г Toyota Motor Europe, Research & Development 3, Advanced Technology 1, Hoge Wei 33 B, B-1930 Zaventem, Бельгия
ч Департамент материаловедения и инженерии, Массачусетский технологический институт, 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, MA 02139, США
Аннотация
A strong correlation between conversion enthalpies of Li 2 O 2 with the promoter surface (Li 
Варианты загрузки Пожалуйста, подождите…
Дополнительные файлы
- Дополнительная информация PDF (1535K)
Информация о товаре
- ДОИ
- https://doi.org/10.1039/C5EE00967G
- Тип изделия
- Бумага
- Отправлено
- 25 марта 2015 г.
- Принято
- 16 июня 2015 г.
- 16 июня 2015 г.
Скачать цитату
Энергетика Окружающая среда. науч. , 2015, 8 , 2417-2426
BibTexEndNoteMEDLINEProCiteReferenceManagerRefWorksRIS
Разрешения
Запросить разрешения
Социальная деятельность
Получение данных из CrossRef.
Прожектор
Объявления
Новый тип герметичных аккумуляторных литий-оксидных аккумуляторов на основе обратимого взаимопревращения LiO2/Li2O2
Новый тип герметичных аккумуляторных литий-оксидных аккумуляторов на основе обратимого LiO
2 /Li 2 O 2 интерконверсия†Либин Чен, и Цзянь Ян, б Чжисюань Лу, б Пэн Дай, и Сяохун Ву, и Юхао Хонг, и Лянпин Сяо, д Линг Хуанг, * б Хуа Бай * с и Ши-Ганг Солнце * и
Принадлежности автора
* Соответствующие авторы
и Государственная ключевая лаборатория физической химии твердых поверхностей, Сямэньский университет, Сямэнь 361005, КНР
Электронная почта: sgsun@xmu.
edu.cn
б Колледж химии и химического машиностроения, Сямэньский университет, Сямынь, КНР
Электронная почта: [email protected]
с Колледж материалов, Сямэньский университет, Сямэнь, КНР, [email protected]
д Департамент физики, Научно-исследовательский институт биомиметики и мягких веществ, Сямынь 361005, КНР
Аннотация
rsc.org/schema/rscart38″> В этом письме мы сообщаем о новом типе герметичной перезаряжаемой литий-оксидной батареи, основанной на обратимом взаимопревращении супероксида (LiO 2 ) и пероксид лития (Li 2 O 2 ). Отдельно стоящий аэрогель восстановленного оксида графена с высоким содержанием кислородных групп (OR-rGO) с достойными механическими свойствами получают гидротермическим методом с последующей небольшой сушкой на воздухе при комнатной температуре и применяют в качестве катода в литиевых батареях на основе кислорода без интеркаляции. . In situ Рамановская спектроскопия, онлайн электрохимическая масс-спектроскопия и расчеты теории функционала плотности выявили обратимую стабилизацию LiO 2 оксигенированными группами на rGO в процессе заряда. Основанная на стабильности LiO 2 на восстановленном оксиде графена с высоким содержанием кислородных групп, новая герметичная литий-оксидная батарея через обратимый Li 2 O 10 9 909012 / Взаимное преобразование реализовано с высоким рабочим потенциалом до 3,65 В и без эволюции O 2 .
Leave A Comment