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鋰為什么被稱為能源之星
隨著科技的不斷進步,人們生活水平的提高,大部分的人都有一部手機。但你們知道你們手機的電板一般都是怎樣的嗎?它一般都是鋰電池,鋰其實是一種銀白色的金屬元素,質軟、密度也很小。可是為什么鋰被人們稱為能源之星呢?相信許多朋友們都不太了解,下面就由小編來給大家解答一下疑惑吧。
有人稱鋰是21世紀的能源金屬。鋰是可燃的金屬,1克鋰與氧氣反應放出的熱量為43.18千焦,是鋁的1.72倍。但這充其量只能說鋰是一種“高能金屬”。鋰在原子能領域中的表現才是它獲此美譽的主要原因。
核聚變是恒星發光發熱的源泉,也是氫彈得以釋放出駭人能量的原因。不過,要使核聚變為人類所利用,在可控條件下實現能量的穩定輸出,而不是在瞬間爆發殆盡,就要實現受控核聚變。目前研究較為成熟、實現可能性較大的是氫的兩種同位素——氘和氚的聚變反應。氘又叫重氫,含氘的水叫重水,可以從海水中提取。海水中重水含量雖然不高,約為0.015%,但海水總量巨大,因此氘的總量還是很可觀的。但是,地球上幾乎沒有天然氚存在,人工制取也很費周折,且成本極高。不過,這并不意味著核聚變就遙不可及。科學家“另辟蹊徑”,研究發現,鋰的同位素的一個原子被一個中子轟擊后,會發生裂變反應,變成一個氚原子和一個氦原子。由于鋰可以從自然界中眾多含鋰的礦物中冶煉得到,因此,核聚變反應的物質基礎就形成了。事實上,氫彈也是以氘化鋰作為燃料來實現其“瞬間的輝煌”的。
當然,與氫彈不同,受控核聚變目前仍有大量的困難無法解決,還遠未達到實際應用的階段。不過,另一種鋰的產品倒是實實在在地為我們提供著強有力的能源支持,這就是鋰電池。
顧名思義,鋰電池是指含有鋰的電池,大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰金屬電池通常是不可充電的,屬于一次電池;而鋰離子電池是可以充電的,屬于二次電池。在心臟起搏器等設備中,常常需要使用體積小、能量高、一次使用壽命長的電池。鋰金屬電池作為一種高能化學電池,恰恰具備這些特點。在更多情況下,人們需要的是能反復充電的二次電池,比如手機、筆記本電腦、攝像機、數碼相機。鋰離子電池和其他種類的可充電電池相比,具有重量輕、體積小、工作電壓高、壽命長、自放電率低、充放電快的特點,因此成為許多電子產品的首選。另外,鋰離子電池還有一個獨特的優點是:沒有記憶效應,在充電前不必考慮電池中的電是否用完,可隨時充電。
此外,由于鋰是最輕的金屬,密度很小,鋰原子是最小的金屬原子,金屬鋰與鋁、鎂等金屬能制成超輕的鋁鋰合金、鎂鋰合金。與普通合金相比,在保持強度相當的情況下,超輕合金能有效地降低密度。更輕的材料,對于航空航天工業來說,不僅意味著更快的飛行速度和更大的承載能力,而且能節省大量能源。
所以說,別看鋰“個子小”,它可是能源領域的“大明星”!
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