說起鋰，似乎很少有人不知道的，畢竟現在人手一部智慧型手機，裡邊裝的也幾乎全都是鋰電池。

但你要問有幾個人真正見過鋰，怕真是很少，更別說搞清楚鋰這種元素與別的金屬相比有什麼獨特的優點了。

今天我們就來說一說鋰——這種位於元素周期表第三位的奇妙元素。

最輕的金屬

古人說「讀字讀半邊，不怕錯上天」，至少放在「鋰」這個字上是絕對沒問題的：它念「里」，並且你一看這字的偏旁就知道它是一種金屬。沒錯，鋰是在元素周期表上排在第一位的鹼金屬元素。

細心的朋友可能會說了：「不對呀！氫在鋰的上邊，氫也有金屬態呀！」沒錯，氫在極高壓力下確實顯示出金屬態，這被稱為氫的「金屬相」，但從本質上來說，氫不是金屬，那只不過是一部分氫的電子被擠出了它原來的軌道，變成類似自由電子，使液態或固態氫具有了類似金屬的特徵而已。

鋰的原子核里有3個質子，它的原子核帶3個正電荷，與此相對應，鋰有3個電子，其中1s軌道有2個電子，2s軌道有1個電子。由於1s軌道已經被電子占滿，並且它們的能量很低，不參與化學鍵，鋰相對容易失去它2s軌道上的那一個電子，形成陽離子Li⁺。

鋰與它下方的鈉、鉀等鹼金屬相比，由於其2s軌道更貼近原子核，原子核與電子間的靜電力更強一些，它最外層的電子比較不容易失去，因此鋰比其它鹼金屬更穩定。如果你將一塊金屬鋰扔進水裡，它會跟水反應生成氫氣，但不會燃燒。鈉、鉀等不同，它們會燃燒甚至爆炸。

鋰是最輕的金屬，它實在是太輕了，密度僅為0.534g/cm³，你即使是把它泡在密度最低的烴油里它也能漂浮起來，因此為了不讓鋰在空氣中被氧化，通常會把它包裹在凡士林里隔絕空氣保存。

鋰從何而來？

「大爆炸」理論認為，鋰大部分也是由宇宙大爆炸產生的。在「大爆炸」後的一天裡，宇宙中就產生了幾乎所有的氫和氦，然後通過P-P II聚變分支產生了鋰（Li）、鈹（Be）和硼（B）。

在P-P II聚變分支里：

³He + ⁴He ⁷Be + γ

⁷Be + Ë⁻ ⁷Li⁻ + νË + 0.861 MeV / 0.383 MeV

鋰就是這麼來的。

⁷Li + ¹H 2 ⁴He

在那之後，鋰在宇宙不同的區域的丰度也有了差別，老恆星中的鋰在240萬度的高溫下更多地與質子反應而被「摧毀」為兩個α粒子，而年輕恆星中則有更多的機會通過P-P II聚變產生新的鋰。

鋰的同位素

鋰有兩種穩定的天然同位素鋰-6和鋰-7，其中鋰-7占了92.41%，它的原子核中有3個質子和4個中子；鋰-6的原子核中質子與中子的數量都是3個，它占7.59%。

鋰其它的同位素從鋰-4、鋰-5、鋰-8到鋰-13都是不穩定的放射性同位素，它們會迅速衰變成其它核素。

鋰-6有一種重要的特性，它可以通過吸收中子轉化為氚。科研人員通過在核反應堆周邊放置鋰-6或它的化合物來合成氚；而核國家則利用鋰-6的這一特性製造氫彈：

⁶Li + n ⁴He + ³H

核武器設計者將氫彈彈頭設計成兩個部分：一個鈽的原子彈引爆器和一個由鋰-6氘化物燃料組成的聚變反應器，當鈽彈爆炸時，它所產生的強大熱能會加熱鋰-6氘化物燃料，同時釋放出大量中子；壓縮和加熱的鋰-6氘化物燃料與吸收中子後產生氚並開始強烈的聚變反應。這就是氫彈引爆的過程。

鋰的應用

除了造核彈，鋰的應用非常廣泛，最常見的莫過於我們使用的鋰電池、鋰離子電池和鋰離子聚合物電池、磷酸鐵鋰電池了，這些電池給我們的工作與生活帶來了極大的方便。

今天先不討論電池，我們講些大家不怎麼熟悉的應用。

除了拿來製造電池外，鋰最多的應用就是拿來生產各種各樣的玻璃，據統計，世界上大約有三分之一的鋰被加到了玻璃裡邊。將氧化鋰加入到二氧化矽里，可以降低原料的熔點和黏度，節約能源並且方便加工；氧化鋰還可以改善玻璃和釉料的物理性能，許多烤箱用的玻璃在加工時都需要用到氧化鋰或碳酸鋰（Li₂CO₃），碳酸鋰在高溫加熱後會轉化為氧化鋰，鋰的加入能降低熱膨脹係數，防止玻璃熱爆；碳酸鋰還是低火和高火陶瓷釉中的常見成分。

除了用作生產玻璃的原料，碳酸鋰還是一種治療精神疾病的主要藥物，它對抑鬱症、躁狂症等雙相情感障礙疾病有療效。

鋰還被廣泛用於冶金工藝，全世界有6%以上的鋰產品被用於冶金添加。例如將碳酸鋰用作連續鑄造助熔添加劑，它可以增加流動性； 將氟化鋰用作鋁冶煉過程的添加劑，它可以降低熔化溫度和增加電阻；鋰與鋁（鋁鋰合金）、鎂、銅、鎘和錳等金屬的合金可以用於製造高性能飛機零件。

鋰還有一個常見的應用是拿來做潤滑脂，每年大約有12%的鋰被用在了這個方面，這可能是出乎許多人意料的。當將氫氧化鋰與脂肪加熱，就可以得到一種叫「鋰皂」的硬脂酸，它是高溫潤滑脂的主要原料。

氫氧化鋰從空氣中吸收二氧化碳後會形成碳酸鋰，太空飛行器和潛艇中就是利用氫氧化鋰來進行空氣凈化的。

在軍事方面，氫化鋁鋰（LiAlH₄）不僅可以作為火箭推進劑的高能添加劑，氫化鋁鋰本身也是一種固體火箭的燃料。

鋰的用途如此廣泛，地球上的鋰會不會越用越少，到哪一天出現資源枯竭呢？

鋰的生產

鋰很活潑，它在地球表面都是以化合物的形式存在的。

世界上已經探明的鋰儲量大約只有1600萬噸，已知資源量大約是6500萬噸，它們主要分布在南美洲的幾個國家，比如智利、阿根廷、玻利維亞和巴西等，另外加拿大、美國、澳大利亞和我們也有一些鋰礦藏。鋰的生產大國是澳大利亞、智利、阿根廷和辛巴威等國。

1600萬噸的探明儲量，相比於其它金屬來說實在是太少，難道地球上就這麼一點兒鋰嗎？也不對，我們的海水裡大約有2300億噸的鋰，只不過海洋里鋰的濃度實在是太低，元素的濃度相對恆定為0.14~0.25ppm，從商業角度來看，從海水裡提取鋰是一件得不償失的事情，所以至今沒有人幹這種事。

目前世界各主要產鋰國都是從含鋰的鹽湖、或者從偉晶岩的鋰礦中提純鋰的化合物，然後通過電解的方法提取鋰。富含鋰的礦物主要有偉晶岩、鋰輝石、鋰雲母等等。

在前一節「鋰的應用」中我們已經了解到，大多數鋰的應用實際上是對氧化鋰、碳酸鋰、氫氧化鋰等鋰化合物的應用，很多時候我們並不需要金屬鋰，所以從鋰礦中提取化合物相對要容易些。

隨著智能移動電子設備和新能源汽車的快速發展，世界鋰消耗量會有個突破性的增長，因為每輛電動汽車的充電電池需要使用至少10千克鋰。未來人們在全力找礦的同時，還需要考慮對報廢汽車電池、報廢電子產品中鋰的回收、加工和再利用。

我們應該相信，辦法總比困難多。