Lithium: วัตถุดิบแห่งอนาคตสำหรับแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าและการจัดเก็บพลังงานในยุคใหม่!

ลิเทียม เป็นธาตุโลหะอัลคาไลที่มีเลขอะตอม 3 และสัญลักษณ์ Li ในตารางธาตุ เป็นโลหะที่เบาที่สุดในบรรดาโลหะทั้งหมด โดยมีน้ำหนักโมลาร์เพียง 6.941 กรัม/โมล โครงสร้างของลิเทียมนั้นอ่อนนุ่มและมีสีเงิน-ขาว มักจะพบลิเทียมในธรรมชาติอยู่ในรูปของสารประกอบต่างๆ เช่น แร่สปิเนล (spodumene) และแร่เพทาไลต์ (petalite)

ลิเทียมถูกค้นพบครั้งแรกโดยจอห์น ออสติน ในปี ค.ศ. 1817 แต่จนกระทั่งศตวรรษที่ 20 ลิเทียมจึงเริ่มมีความสำคัญทางการค้าเนื่องจากการนำไปใช้ในหลอดสุญญากาศและแบทเตอรี่

ในปัจจุบัน ลิเทียมได้กลายเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตแบตเตอรี่ลิเที่ยม-ไอออน (Lithium-ion batteries) ซึ่งเป็นประเภทแบตเตอรี่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และรถยนต์ไฟฟ้า

สมบัติของลิเทียม

ลิเทียมมีความโดดเด่นในด้านคุณสมบัติต่างๆ ที่ทำให้เหมาะสำหรับการนำไปใช้ในงานอุตสาหกรรม:

• น้ำหนักเบา: ลิเทียมเป็นโลหะที่เบาที่สุดในบรรดาโลหะทั้งหมด

• ความหนาแน่นพลังงานสูง: แบตเตอรี่ลิเที่ยม-ไอออนที่มีลิเทียมเป็นส่วนประกอบสามารถจัดเก็บพลังงานได้มากขึ้นเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ชนิดอื่น

• แรงเคลื่อนไฟฟ้าสูง: ลิเทียมช่วยให้แบตเตอรี่ลิเที่ยม-ไอออนมีแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูง ทำให้สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง

• อายุการใช้งานยาวนาน: แบตเตอรี่ลิเที่ยม-ไอออนที่มีลิเทียมเป็นส่วนประกอบมักจะมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน

การนำลิเทียมไปใช้

นอกจากการใช้งานในแบตเตอรี่แล้ว ลิเทียมยังมีการนำไปใช้ในงานอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกด้วย:

• ยา: เกลือลิเทียมถูกนำมาใช้ในการรักษาโรค gangguanสองขั้ว (bipolar disorder)

• แก้วและเซรามิก: ลิเทียมออกไซด์ (Li2O) ถูกนำมาใช้ในการผลิตแก้วและเซรามิกชนิดพิเศษ

• สารหล่อเย็นในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์: ลิเทียมถูกใช้เป็นสารหล่อเย็น

การผลิตลิเทียม

การผลิตลิเทียมส่วนใหญ่จะมาจากการขุดแร่สปิเนล (spodumene) และแร่เพทาไลต์ (petalite) โดยกระบวนการผลิตลิเทียมจะประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

1. การทำเหมืองและการขุดแร่: แร่ที่มีลิเทียมจะถูกนำมาจากเหมือง

2. การสกัดลิเทียม: ลิเทียมจะถูกสกัดออกมาจากแร่โดยใช้กระบวนการทางเคมี

3. การ tinh chế: ลิเทียมที่ได้จากขั้นตอนการสกัดจะถูก tinh chế เพื่อให้มีความบริสุทธิ์สูง

4. การผลิตสารประกอบลิเทียม: ลิเทียมที่ tinh chếแล้วจะถูกนำไปใช้ในการผลิตสารประกอบต่างๆ เช่น ลิเทียมคาร์บอเนต (Li2CO3) ซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตแบตเตอรี่ lithium-ion

ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการผลิตลิเทียม

แม้ว่าลิเทียมจะมีความสำคัญทางเศรษฐกิจและอุตสาหกรรมอย่างมาก แต่ก็ยังมีปัญหารอบด้านที่เกี่ยวข้องกับการผลิตลิเทียม:

• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: การทำเหมืองลิเทียมอาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เช่น การทำลายถิ่นที่อยู่ของสัตว์ป่า การใช้ทรัพยากรน้ำจำนวนมาก
• ความไม่มั่นคงทางการค้า: ลิเทียมเป็นแร่ธาตุที่มี trữ lượngจำกัด และการกระจายตัวของ trữ lượngนั้นไม่เท่ากัน

อนาคตของลิเทียม

ในอนาคต คาดว่าความต้องการลิเทียมจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากการเติบโตของตลาดรถยนต์ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

**

**

เพื่อตอบสนองต่อความต้องการลิเทียมที่เพิ่มขึ้น ทางอุตสาหกรรมกำลังพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อให้สามารถสกัดลิเทียมได้จากแหล่งแร่ธาตุอื่นๆ เช่น น้ำทะเล และแม้กระทั่งในรูปของฟืน

นอกจากนี้ การวิจัยและพัฒนาวัสดุสำหรับแบตเตอรี่ที่ไม่ขึ้นกับลิเทียมก็กำลังดำเนินการอยู่ โดยหวังว่าจะสามารถสร้างแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพสูงและต้นทุนต่ำขึ้น