锂为人们所熟知,其实至少经历了两个阶段。第一个阶段,始于20世纪七十年代,以美国科学家约翰·B.古迪纳夫、英国科学家M.斯坦利·威廷汉和日本科学家吉野彰为代表的学术和工业界发明了可充电的锂电池,并逐步将其实用化。作为对这三位科学家原创性工作的认可,2019年诺贝尔化学奖就被颁发给了他们。

事实上,可充电电池早就不是秘密,但为什么锂充电电池就赢得了这么大的关注呢?一方面是因为锂作为活泼的碱金属,其电位是最低的,这样才有可能在正负极之间产生最大的电位差,才有更高的工作电压,对应的就是储存更多的电量;另一方面,就是前面所提到的,锂在金属中最小的原子半径和最低的密度,这既可以让锂电池可以耐受更大的充放电电流,又可以让锂电池比其它电池更加轻巧。

正是因为可充电的锂电池具备高电压、可快充快放、能量密度高的特点,其在各类小型电器,如手机、笔记本电脑、航模、相机等领域得到了广泛的应用。几乎每一样现代电子设备中,都可以找到可充电锂电池的身影。锂离子电池作为可充电锂电池的代表,进入了千家万户。

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第二个阶段,则始于本世纪的一零年代。在低碳减排的背景下,传统燃油汽车的尾气排放受到了越来越明显的关注,新能源汽车则开始异军突起,以低排放甚至零排放的优势,得到了主流汽车制造大国的大力发展。关于新能源汽车的发展,我此前已经有几篇文章进行过介绍了。

那么,能够快充快放、能量密度高、自放电率低的锂离子电池,很自然地成为了现阶段新能源汽车的绝对主流。也正是从这个阶段开始,锂伴随着锂离子电池产量的飞速发展,逐步成为了一种战略资源,甚至左右着世界经济的发展和地缘政治的变化。说锂是21世纪的焦点元素,毫不夸张。

锂本身是一种轻元素。根据2022年美国地质调查局的报告,其认为全球探明锂资源,包括盐湖卤水、地热卤水、锂蒙脱石、油田卤水、伟晶岩等,约为8900万吨,主要分布于:玻利维亚,2100万吨;阿根廷,1900万吨;智利,980万吨;澳大利亚,730万吨;中国,510万吨,而美国探明储量为910万吨。生产方面,根据中国有色金属工业协会锂业分会统计数据显示,2021年中国碳酸锂产量为29.82万吨,同比增长59.47%。