Dünyada Lityum Yarışı

Lityum Nedir? Nerelerde Kullanılır?

Lityum kullanımını aslen üç gurupta incelemek mümkündür.

1- Cevher ve konsantre cevher

2- Metalik lityum

3- Lityum bileşikleri

Lityum ilk kez 1817 yılında Johan August Arfwedson tarafından keşfedilmiştir. Periyodik tabloda alkali metaller grubunda yer alan (1.Grup), kimyasal bir element olan Lityum’un sembolü Li,atam numarası ise 3’tür. Lityum doğada saf halde bulunmaz diğer maddelerle karışmış haldedir. Lityum’un Yoğunluğu en düşük olan bu metaldir Yumuşak ve gümüşümsü beyaz metal Lityum kesilebilir. Havayla teması sonucunda gri bir renk alır. Bu reaksiyon sonucunda lityum oksit, (Li20) oluşmaktadır. Bu oksitlenme ile birlikte rengi kararır ve lekelenir.

Lityum İyon Pil Nedir? Özellikleri Nelerdir?

Lityum Nerelerde Kullanılır?

Lityum cevheri ve konsantresi, en çok; cam, seramik ve porselen emayesi alanında kullanılır. Petalit, lepidolit ve ambilojenitin kullanılabilmesi için herhangi bir ön zenginleştirme gerekmez. Spodumen ise, içindeki demir nedeniyle, bir ön zengileştirmeden geçmek zorundadır. Lityum, cam üretiminin ana bileşenlerinden değildir. Yine de ikame edildiği malzemelere göre daha fazla akışkanlık vericidir.

Üretilen camın kalitesine göre değişik nitelikte spodumenler bu işte kullanılır. Seramik üretiminde ise; eşdeğer maddeler içerisinde, daha az demir içerenler tercih edilir. Bu açıdan bakıldığında yüksek lityumlu, düşük demirli spodumen konsantresi aranan malzemedir. Uygun vizkozite ve erime ısısının düşmesi seramik üretiminde sağlanan faydalarıdır.

Fiber üretiminde lityum kullanıldığı zaman florun çevreye verdiği zarar azalmaktadır. Ayrıca vizkozite ve ısının düşmesi sebebiyle üretimde kullanılan platin eleklerin kullanım verimliliğini arttırmaktadır. Spodumen konsantresi ve petalit tekrenkli televizyon tüplerinin ana bileşenlerindendir. Bunların baryumla karışımı;  radyasyon yayılımını azaltır,görüntüyü düzeltir ve cam yüzünü parlatır.

Piroseramik üretiminde spodumen, düşük fiyatlı bir dolgu olarak; düşük genleşmeli lityum alüminyum silikat fazının oluşmasına yardım eder. Sonuçta ısı şokuna dayanıklı bir malzeme elde edilir. Sır yapımında kullanılan lityum mineralleri, akışkanlığı arttırdığı gibi daha düşük fırın sıcaklığı ve süresi sağlar. Lityum minerallerinin gelecekte beklenen önemli bir kullanım alanı da metalurji endüstrisidir.

Metalurjide cüruf akışkanlığını düzenleyici olarak kullanılabilmektedir. Erime ısısındaki değişikliklerin yanı sıra, azalan vizkosite nedeniyle, metal kazanımı artmakta ve metal içindeki cüruf atıkları azalmaktadır. Metalik lityum en çok butil lityum (eczacılık, yapay kauçuk ve roket yakıtı endüstrilerinin önemli bileşenlerinden) üretiminde kullanılır. Bundan başka; demir dışı metallerin metalurjisinde oksijen ve kükürdü tutmada, alüminyum ve magnezyum alaşımlarında, kurşunla beraber kablo kaplamasında ve  deoksidan olarak bakırda kullanılır.

Lityum bileşiklerinden lityum karbonat, alüminyum üretiminde geniş bir kullanım alanı bulur. Bunun yanı sıra; seramik endüstrisi, diğer lityum bileşiklerinin üretimi ve tıpta manik depresyon tedavisi (bir ruh hastalıkları gurubu) karbonat olarak kullanıldığı diğer alanlardır. Lityum hidrür hidrojen gazı üretiminde, Lityum hidroksit motor yağı ve gres üretiminde, lityum klorür ve bromür soğutma sistemlerinde kullanım alanı bulur. Lityum en çok lityum karbonat olarak kullanılır. Onun da en çok kullanıldığı alan alüminyum endüstrisidir. Lityumun ikinci büyük kullanım alanı cam endüstrisidir. Burada hem lityum karbonat hem de mineral olarak tüketilir. Özellikle kaliteli cam üretiminde lityum karbonat olarak kullanılır.

Lityum Pil

Lityum iyon (Li-ion), bir çeşit yeniden doldurulabilir pildir. Cep telefonundan dizüstü bilgisayara kadar elektronik ürünlerde kullanılan lityum iyon piller, ağırlıklarına ve büyüklüklerine oranla sağladıkları yüksek güç nedeniyle kabul görüyor ve yaygınlaşıyor.

Lityum piller diğer kimyasallarla hazırlanan pillere oranla çok daha hafiftir. Bunun sebebi lityum iyon pillerin doldurulabilme yoğunluklarının en üst seviyede olmasıdır.

Lityum iyon piller için hafıza etkisi sorunu yoktur. Dolayısıyla bu pilleri şarj etmek için tam olarak boşalmalarını beklemek gerekmez. Ayrıca yine aynı nedenden dolayı şarjı yarıda kesmek pil için olumsuz bir etki yaratmaz. Bu pillerin kullanılmadıkları zamanlardaki enerjilerini kaybetmeleri de uzun sürer.

Bu pillerin enbelirgin kusuru, kullanım ömürlerinin üretim tarihlerinden itibaren başlamasıdır. Depoda tutulup kullanılmasalar da bu pillerin ömürleri geçen süre ile azalır.

Yüzde 100 şarj seviyesindeki ve çoğunlukla 25 derece sıcaklıkta bulunan tam dolu tipik bir dizüstü bilgisayar pili, geri dönüşü olmayacak şekilde her yıl kapasitesinin yüzde 20 sini kaybeder.

Değişik depolama/saklama dereceleri değişik pil ömrü kayıplarına yol açmaktadır. 0 derecede yüzde 6, 25 derecede yüzde 20 ve 40 derecede yüzde 35 yıllık kayıpla karşılaşılabilir.

Lityum iyon pil yüzde 40 dolu olarak depolanırsa/saklanırsa pil kapasitesindeki kayıp değerleri düşer. Bu değerler yüzde 40 dolu pilde 0 derecede yüzde 2’ye, 25°C derecede yüzde 4’e, 40°C derecede ise yüzde 15’e düşer.

Eğer pil tamamen boşaltılırsa, bu durum pilin kapasitesini düşürür. Tamamen boş tutma, pilin kapasitesinde yüzde 75 ila yüzde 80’lik bir kapasite kaybına yol açar. Dizüstü bilgisayarlarda ya da cep telefonlarında kullanıldığında bu kayıpların anlamı üç-beş yıllık bir kullanımın ardından pilin kapasitesinin kullanılamayacak kadar düşecek olmasıdır.

Lityum piller de hafıza etkisi görülmese de bu piller, nikel metal hidrür ya da nikel kadmiyum piller kadar uzun ömürlü değildirler. Hatalı kullanıldıklarında tehlikeli olabilirler. Yüksek ısıya ya da doğrudan güneş ışığına maruz bırakılırlarsa tutuşma ya da patlama görülebilir. Özellikle sıcak havada otomobilde bırakılmalı risk taşır. Tutuşma ya da patlama riski, lityum iyon pilin kısa devre olması durumunda da ortaya çıkar.

Li-ion bataryanın özellikleri

Öncelikle lityum iyon piller, taşınabilir cihazların kullanım ömrünü uzatan pil çeşidi olarak bilinir. Lityum iyon piller, geleneksel pillere nazaran daha uzun ömürlü, daha yüksek güç yoğunluğuna sahip, bir seviyeye kadar daha hızlı şarj olan ve daha hafif bataryalardır.

Li-ion pillerde klişe hale gelen şarj etmek için pilin tamamen boşalması durumuna gerek yoktur. İstenildiği zaman şarj edilebilir, istenildiği seviyede şarjdan çekilebilir.

Li-ion bataryalar, kapasitelerini her yıl yüzde 20 ila yüzde 30 arasında kaybederler. Ortalama ömürleri 5 yıldır.

Direkt güneş ışınlarından ve direkt ısıdan korunması gereken bu piller, halihazırda kullanılan en yaygın ve verimli olan pil/batarya türüdür.

Elon Musk’ın sahibi olduğu Tesla ve ortağı Panasonic de ortak bir projeyle dünyanın en büyük lityum iyon bataryası  Gigafactory’yi üretmişti.

 

Önceki Sayfaya Geri Dön