¿Por qué el litio es conocido como la estrella de la energía?
Algunas personas llaman al litio el metal energético del siglo XXI. El litio es un metal combustible, y la reacción de 1 gramo de litio con el oxígeno libera una cantidad de calor de 43,18 kilojulios, que es 1,72 veces mayor que la del aluminio. Sin embargo, esto solo puede decirse que el litio es un «metal de alta energía». El desempeño del litio en el campo de la energía nuclear es la razón principal de su reputación.
La fusión nuclear es la fuente de luz y calor de las estrellas, y también es la razón por la que las bombas de hidrógeno liberan una energía aterradora. Sin embargo, para que la fusión nuclear sea utilizada por los humanos y proporcione una salida de energía estable en lugar de una explosión instantánea, es necesario lograr la fusión nuclear controlada. Actualmente, la reacción de fusión de dos isótopos de hidrógeno, el deuterio y el tritio, es la más estudiada y con mayor probabilidad de éxito. El deuterio, también conocido como hidrógeno pesado, y el agua que lo contiene se llaman agua pesada, y se puede extraer del agua de mar. Aunque el contenido de agua pesada en el agua de mar no es muy alto, solo alrededor del 0,015%, la cantidad total de agua de mar es enorme, por lo que la cantidad total de deuterio es considerable. Sin embargo, casi no existe tritio natural en la Tierra, y su producción artificial es muy costosa y complicada. Esto no significa, sin embargo, que la fusión nuclear esté fuera de alcance. Los científicos «han encontrado una manera alternativa» y han descubierto que, después de que un átomo de litio sea bombardeado por un neutrón, ocurrirá una reacción de fisión, convirtiéndose en un átomo de tritio y un átomo de helio. Dado que el litio se puede extraer de numerosos minerales que contienen litio en la naturaleza, se ha establecido la base material para la reacción de fusión nuclear. De hecho, las bombas de hidrógeno también utilizan litio deuterado como combustible para lograr su «esplendor instantáneo».
Por supuesto, a diferencia de las bombas de hidrógeno, la fusión nuclear controlada todavía tiene muchas dificultades que no se pueden resolver y está lejos de alcanzar la etapa de aplicación práctica. Sin embargo, otro producto del litio proporciona un apoyo energético sólido y real para nosotros, y ese es la batería de litio.
Como su nombre indica, la batería de litio es una batería que contiene litio, y se puede dividir en dos categorías: baterías de metal de litio y baterías de iones de litio. Las baterías de metal de litio generalmente no son recargables y se consideran baterías primarias, mientras que las baterías de iones de litio son recargables y se consideran baterías secundarias. En dispositivos como los marcapasos, a menudo se necesitan baterías pequeñas, de alta energía y de larga duración para un solo uso. Las baterías de metal de litio, como baterías químicas de alta energía, poseen precisamente estas características. En muchos casos, lo que se necesita son baterías secundarias recargables, como teléfonos móviles, computadoras portátiles, cámaras de video y cámaras digitales. En comparación con otras baterías recargables, las baterías de iones de litio tienen un peso ligero, un tamaño pequeño, una tensión de trabajo alta, una vida útil larga y una tasa de autodescarga baja, además de una carga y descarga rápidas, por lo que se han convertido en la primera opción para muchos productos electrónicos. Además, las baterías de iones de litio tienen una ventaja única: no tienen efecto de memoria, por lo que no es necesario considerar si la batería está completamente descargada antes de cargarla.
Además, debido a que el litio es el metal más ligero, con una densidad muy baja, los átomos de litio son los átomos de metal más pequeños, y el metal de litio, junto con aluminio y magnesio, puede fabricar aleaciones de aluminio-litio y magnesio-litio ultraligeras. En comparación con las aleaciones ordinarias, las aleaciones ultraligeras pueden reducir efectivamente la densidad al mantener una fuerza comparable. Los materiales más ligeros, para la industria aeroespacial, no solo significan una velocidad de vuelo más rápida y una mayor capacidad de carga, sino que también pueden ahorrar una gran cantidad de energía.
Así que, aunque el litio «es pequeño», ¡es una «estrella» en el campo de la energía!