館藏標本序號: 32   |周期 (Period):  2   |區 (Block):  s      |族 (Group):  IA / 1   


  Lithium, Li

原子序數: 3
館藏編號:   NGE-32
拉丁文學名: Lithium
命名辭源 (含意): lithos(石頭)
發現者 (國家):  Arfvedson, (瑞典)
年代: 1821
原子量:  6.941
電子組態 [He] 2s1
2, 1
熔點 (凱氏 K, 0 K= -273 oC): 453.69
沸點 (凱氏 K, 0 K= -273 oC): 1620
密度 (克/厘米3, g/cm3 : 0.534(293K)
主要光譜線波長 (納米, nm): 670.784
己知同位素數目 (個): 5
同位素質量範圍: 5 - 9
地表中豐度 (百萬分之一, ppm): 18
海水中豐度 (百萬分之一, ppm): 0.2
生物學上的角色:
樣本狀態: (一般採用玻璃熔封) 粒狀,直徑~2.5mm, 純度99%,保護劑液體石蠟
首次的館藏收集日期: 13/09/1986

鋰電池 (左) 結構簡單, 鈕式電池以二氧代錳(MnO2)粉未塗在金屬網為正極, 金屬鋰為負極, 以纖維紙浸透過的有機電解液為兩極中的介質, 整個系統密封在有兩極絕緣的金屬外殼中。圓筒式結構比較複雜, 長條形鋰負極和石墨、二氧化錳或二硫代鐵的正極在電解液介質中呈層狀卷成圓筒狀,  整個系統密封在金屬外殼中, 上下兩端分別有引接片和兩極物質接觸。筒式儲電量比鈕式多, 但是這種電池是不能充電重複使用的。負極反應: Li→ Li + + e- ,  電子經非水介電解質流入正極。(鋰和水接觸會引越極為劇烈的化學反應)

鋰離子電池/ 鋰離子聚合物電池 (右) 結構和反應機理複雜, 這種電池為目前應用極為廣泛的高能量電源, 主要特點: 電池不使用鋰金屬而是鋰的化合物, 這樣大大減少在使用上的危險性, 而且可以通過充電實現反覆使用它使用膠態/固態聚合物電解質取代極易外泄或揮發的有機溶劑, 主要以鋰鐵磷酸鹽為正極, 石墨為負極, 充電時電池正極反應: LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe, 電子經正極流入負極: xLi+ + xe + 6C → LixC6, 這個反應現實負極有極高的放出電子的電動勢。放電(接入電器)時負極放出電子, 經電器流入正極, 形而推動電器的運行, 反應機理如下: 負極: LixC6 → xLi+ + xe + 6C (和鋰電池有很相似的放電形式), 電子流入正極, 反應原理: Li1-xFePO4 + xLi+ + xe → LiFePO4, 電量變低時, 接入充電器進行充電模式, 負極很快又回復高電動勢的備用模式, 這就是我們身邊不可或缺的電子設置不間斷供電原理。

 

 


 

 


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