Kategorie: Alkalimetall
Ordnungszahl: 3
Periode: 2 | Gruppe: 1
Block: s-Block
Das leichteste Metall, weich genug, um es mit einem Messer zu schneiden, und reaktiv genug, um unter Öl gelagert zu werden — das Element, das fast jedes wiederaufladbare Gerät in Ihrem Besitz mit Energie versorgt.
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Phase bei STP | fest |
| Dichte | 0,53400000 g/cm³ |
| Schmelzpunkt | 453,65 K (180,50 °C) |
| Siedepunkt | 1615,00 K (1341,85 °C) |
| Wärmekapazität | Nicht verfügbar |
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Atommasse | 6,9400 u |
| Elektronegativität (Pauling) | 0,98 |
| Oxidationsstufen | +1 |
| Elektronenkonfiguration | [He] 2s¹ |
| Entdeckt von | Johan August Arfwedson |
|---|---|
| Entdeckungsjahr | 1817 |
| Benannt nach | Griechisch lithos, „Stein“ |
| ISOTOP | Neutronen | Natürliche Häufigkeit | Halbwertszeit | Zerfallsart |
|---|---|---|---|---|
| Li-6 | 3 | 4,85 % | Stabil | - |
| Li-7 | 4 | 95,15 % | Stabil | - |
Daten: IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, Bewertungen der Grundzustände, abgerufen am 10. Oktober 2026. Die Häufigkeit ist der Anteil der Atome im natürlichen Element; ein Strich bedeutet, dass das Isotop keine natürliche Standardhäufigkeit hat.
Anwendungen
🔋 Energiespeicherung
Lithium-Ionen-Batterien : Das Tesla Model S enthält 7.104 Lithium-Ionen-Zellen mit 63 kg Lithiumverbindungen
Unterhaltungselektronik : Jedes Smartphone, jeder Laptop und jedes Tablet nutzt Lithium-Ionen-Technologie
Batterien für Elektrofahrzeuge : BMW i3, Nissan Leaf und Chevy Bolt verwenden nickelbasierte Schichtoxid-Kathoden (NMC-Typ)
Stromnetzspeicher : Tesla Powerpack- und Megapack-Systeme speichern erneuerbare Energie mithilfe von Lithium-Ionen-Arrays
Primärlithiumbatterien : Nicht wiederaufladbare Lithium-Metall-Batterien versorgen Herzschrittmacher und Rauchmelder
💊 Medizinische und pharmazeutische Anwendungen
Behandlung bipolarer Störungen : Lithiumcarbonat (Li₂CO₃) und Lithiumcitrat werden weltweit mehr als 1+ Millionen Patienten verschrieben
Behandlung von Depressionen : Augmentationstherapie mit SSRI bei therapieresistenten Depressionen
Vorbeugung von Clusterkopfschmerzen : Lithiumcarbonat 300-900mg täglich verringert Häufigkeit und Intensität
Suizidprävention : Studien zeigen eine 13-fache Verringerung des Suizidrisikos bei Lithiumanwendern
Neuroprotektion : Forschungsergebnisse weisen auf ein mögliches Potenzial zur Behandlung von Alzheimer- und Parkinson-Erkrankungen hin
🏭 Industrielle Herstellung
Glas und Keramik : Lithiumoxid (Li₂O) senkt die Schmelztemperatur und Wärmeausdehnung in Glaskeramik-Kochgeschirr wie CorningWare (Pyroceram)
Aluminiumherstellung : Lithiumfluorid als Flussmittel verbessert die Leitfähigkeit und senkt den Energieverbrauch um 10-15%
Schmierfette : Lithiumstearat erzeugt Hochtemperaturfette für Anwendungen in Luftfahrt und Automobilindustrie
Luftreinigung : Lithiumhydroxid (LiOH) entfernt CO₂ in Raumfahrzeugen und U-Booten: 2LiOH + CO₂ → Li₂CO₃ + H₂O
Synthetischer Kautschuk : Butyllithium initiiert die Polymerisation für Hochleistungsreifen und synthetischen Kautschuk
⚗️ Fortschrittliche chemische Anwendungen
Kernfusion : Lithium-6 erzeugt Tritium für Fusionsreaktoren: ⁶Li + Neutron → ³H + ⁴He
Organische Synthese : Organolithium-Reagenzien (wie n-Butyllithium) erzeugen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen in der pharmazeutischen Herstellung
Entfeuchtung : Lithiumchlorid (LiCl) absorbiert Feuchtigkeit in industriellen Trocknungssystemen
Metallurgie : Lithiumzusätze zu Aluminium- und Magnesiumlegierungen verbessern Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit
Globale Quellen und Extraktionsmethoden
🏔️ Mineralvorkommen
Lithium kommt in mehreren Mineralformen vor, die jeweils unterschiedliche Extraktionstechniken erfordern:
Hartgesteinsquellen
Spodumen (LiAlSi₂O₆) : 5-8% Li₂O-Gehalt – wichtige Quelle in Australien und Kanada
Petalit (Li[AlSi₄O₁₀]) : 2-5% Li₂O – erstes entdecktes Lithiumm mineral
Lepidolith (Glimmer) : 3-7% Li₂O – enthält häufig Rubidium und Cäsium
Extraktionsprozess : Rösten bei 1050°C wandelt Spodumen in die β-Form um, anschließend erfolgen Säurelaugung und Fällung
Solequellen
Salar de Atacama (Chile) : Weltweit größtes Vorkommen, 2.800 ppm Lithiumkonzentration
Salar de Uyuni (Bolivien) : 50% der weltweiten Reserven, schwierige Extraktionsbedingungen
Clayton Valley (Nevada) : Einzige in Betrieb befindliche Lithiumsoleanlage in Nordamerika
Extraktionsprozess : Solare Verdunstung konzentriert die Sole über 12-18 Monate von 0,2% auf 6% Li₂CO₃
🌊 Fortschrittliche Extraktionstechnologien
Direkte Lithiumextraktion (DLE)
Selektiver Ionenaustausch : Kronenether und spezielle Harze fangen Li⁺-Ionen selektiv ein
Membrantrennung : Nanofiltrationsmembranen trennen Lithium von anderen Salzen
Vorteile : Schnellere Verarbeitung (Stunden statt Monate), höhere Rückgewinnungsraten (>90%)
Anwendungen : Geothermische Solen, Ölfeldsolen und Recyclinganwendungen
Geothermische Quellen
Salton Sea (Kalifornien) : 200-400 ppm Lithium in geothermischen Solen
Cornish Lithium (UK) : Lithiumgewinnung aus der geothermischen Energieerzeugung
Prozessintegration : Kombinierte Lithiumextraktion und Erzeugung erneuerbarer Energie
♻️ Recycling und Nachhaltigkeit
Batterierecycling : Umicore und Li-Cycle gewinnen >95% des Lithiums aus verbrauchten Batterien zurück
Hydrometallurgischer Prozess : Säurelaugung mit anschließender Fällung und Reinigung
Pyrometallurgisches Verfahren : Hochtemperaturschmelzen gewinnt Lithiumverbindungen zurück
Kreislaufwirtschaft : Geschlossenes Recycling verringert den Bergbaudruck und die Umweltbelastung
🌍 Globale Produktion
Wichtige Förderländer (2023) :
Australien : 61.000 Tonnen (55% der globalen Produktion) – hauptsächlich Spodumen
Chile : 39.000 Tonnen (35%) – Soleextraktion aus der Atacama-Wüste
China : 19.000 Tonnen (17%) – gemischte Hartgesteins- und Solequellen
Argentinien : 6.200 Tonnen (6%) – Solebetriebe im Salar del Hombre Muerto
Simbabwe : 2.300 Tonnen (2%) – Pegmatit-Bergbaubetriebe
| Erdkruste | 0,0000200000 ppm |
|---|---|
| Universum | 0,0000000006 % |