Lithiumcarbonat

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Lithium ist der leichteste Vertreter aus der Gruppe der Alkalimetalle. Es kommt in vielen verschiedenen Mineralien vor, aber nur einige davon sind bekannt, wie zum Beispiel lithiumhaltige Pegmatite. Lithium ist auch in den natürlichen Sole einiger stark salzhaltiger Seen enthalten. Die Lithiumkonzentration in Sole ist höher als in Pegmatiten, sodass für die Produktion jeder Tonne Lithium 5,22 Tonnen Sole und 35,56 Tonnen Pegmatit gefördert werden sollten.

Geografisch gesehen befinden sich große Lithiumressourcen in Bolivien, Chile, den Vereinigten Staaten, Argentinien, China und Australien. Es kann jedoch aus lithiumhaltigen Abfällen sekundär zurückgewonnen und recycelt werden.

Im letzten Jahrzehnt ist die Nachfrage nach Lithium dramatisch gestiegen, da neue Technologien auf Lithiumbasis entstanden und sehr schnell gewachsen sind; Infolgedessen stieg auch der Preis für Lithium auf dem Markt und Lithium wurde seitdem aufgrund seiner hohen wirtschaftlichen und technologischen Bedeutung zu einem kritischen Metall.

Lithium wird aus Sole und Pegmatit als Lithiumcarbonat (Li2CO3) gewonnen. Fast 40 % des Lithiums werden in Form seines Carbonatsalzes direkt für die Herstellung von Aluminium, Gusseisen, Batterien, Keramik und Glas verbraucht. Der verbleibende Anteil an Lithium wird weiterverarbeitet, um andere Lithiumverbindungen wie Lithiumhydroxid (LiOH), Lithiumchlorid (LiCl) und metallisches Lithium herzustellen. Lithiumhydroxid wird zur Herstellung von Kohlendioxidabsorptionsmitteln, Schmierfetten und Batterien benötigt oder kann zu anderen Lithiumformen (Oxid, Phosphat, Peroxid und Hypochlorit) verarbeitet werden, die als Desinfektionsmittel, Neutronenabsorber, fotografische Entwicklerlösung und Katalysator verwendet werden. Lithiumchlorid wird bei der Luftaufbereitung und Batterieproduktion verwendet oder in Lithiummetall, Lithiumhydrid und Lithiumnitrid umgewandelt, um Blei- und Magnesiumlegierungen, hochreines Silan und Katalysatoren herzustellen. Lithiummetall findet auch in der Medizin und Pharmazie erhebliche Anwendungsmöglichkeiten. In den letzten Jahren hat die weltweite Tendenz zu sauberer Mobilität stetig zugenommen, was zur Entwicklung neuartiger Technologien auf der Grundlage einzigartiger Materialien geführt hat, die keine Emissionen verursachen. Elektrofahrzeuge sind auf diesem Gebiet Vorreiter, da sie Lithium-Sekundärbatterien als Schlüsselkomponente verwenden. Lithium bietet für diese Batterien die höchsten gravimetrischen und volumetrischen Energiedichten, sogar 50 % höher als bei Nickel-Metall-Hybrid-Batterien (NiMH), die in herkömmlichen Elektrofahrzeugen verwendet werden.

Ein weiterer Grund für das schnelle Wachstum des Lithiummarktes ist die Verwendung von Lithiumbatterien in der Unterhaltungselektronik wie Mobiltelefonen, Laptops und anderen tragbaren elektronischen Geräten. Aufgrund der anhaltenden Nachfrage nach Lithium wird geschätzt, dass die Erzeugung von Lithium-Sekundärbatterien von 2020 bis 2025 um 35 % zunehmen wird. Lithium kann als Anode, Kathode und Elektrolyt in Primär- (Einmalverwendung) und Sekundärbatterien (wiederaufladbar) verwendet werden verschiedene Kombinationen, die sich auf Spannung, Energiedichte und Lade-/Entladezyklen auswirken.

Lithium spielt eine wichtige Rolle bei mehreren physiologischen Prozessen des menschlichen Körpers wie dem Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel, der Unterdrückung von Allergien, der Stärkung des Immunsystems und der Verringerung der nervösen Erregbarkeit. Dabei sollte es in kleinen Mengen von etwa 100 mg/Tag in Schilddrüse, Herz, Lymphknoten, Lunge, Leber, Darm und Blutplasma vorhanden sein. Dies bedeutet, dass Lithium in Kombination mit anderen lebenswichtigen Stoffen ein guter Kandidat für die tägliche Nahrungsergänzung ist. Aufgrund seiner therapeutischen Eigenschaften werden Lithiumsalze, insbesondere Lithiumcarbonate, zur Behandlung von Patienten verschrieben, die an psychiatrischen Störungen wie bipolaren Störungen und schweren oder anhaltenden Depressionen leiden.