Chính khả năng lưu trữ năng lượng tuyệt vời đã giúp các thiết bị điện tử trở nên nhỏ gọn và có thể mang đi khắp nơi.
Trước kia, các thiết bị di động chỉ có thể dùng pin làm từ Ni-Cd. Tuy nhiên, loại pin này yếu và độc hại đã dần bị thay thế bởi pin Lithium.
Thành phần quan trọng nhất của bất cứ pin di động nào hiện nay là kim loại Lithium, tên hóa học viết tắt Li. Kim loại có màu xám bạc, mềm và là kim loại nhẹ nhất trong bảng tuần hoàn. Pin Lithium có khả năng hoạt động với điện áp cao và mật độ lưu trữ năng lượng lớn.
Chỉ tính đến năm 2003, giá Lithium đã tăng gấp 3 lần. Với nhu cầu sử dụng pin ngày càng nhiều, ước tính đến năm 2020 thì sản lượng Lithium phải tăng 125% để đáp ứng được yêu cầu của thị trường. Không những thế, hiện nay đã bắt đầu xuất hiện sự thiếu hụt nguồn cung cấp kim loại quý hiếm này.
Theo Bloomberg, trong 10 tháng qua, giá kim loại này đã tăng gấp 3 lần lên 20.000 USD/tấn. Dự đoán, vào năm 2030, nó tiếp tục đội giá gấp 30 lần nữa.
Nhu cầu ngày càng tăng. (Ảnh: PureEnergy)
Ngoài việc sản xuất pin năng lượng, Lithium còn là thành phần trong hợp kim sản xuất máy bay, tàu điện, xe cộ các loại và áo giáp. Hợp chất của Lithium cũng được sử dụng trong công nghiệp sản xuất gốm sứ và kính, chất làm lạnh, chất bôi trơn, pháo hoa và cả trong y tế.
Lithium còn được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác (Ảnh: pureEnergy)
Hình thành
Trong tự nhiên, dưới một số điều kiện địa lý và khí hậu nhất định, Lithium kết tụ dưới dạng nước muối. Quá trình này khó xảy ra trên quy mô lớn.
Một giả thuyết khác là khi núi lửa phun trào, tro bụi có chứa lithium rơi xuống và ngấm vào nước. Khi hồ nước loại này bị bay hơi, muối với thành phần chính là Lithium thấm vào đất.
Vận chuyển quặng Lithium bằng tàu biển. (Ảnh: abc news)
Trước năm 1997, việc sản xuất Lithium chủ yếu dựa vào khai thác đá khoáng Lithium tại các nước như Mỹ, Nga, Chi lê, Úc, Trung quốc, Zimbabwe và Canada. Tuy nhiên, sau khi phát hiện ra loại muối Lithium tại vùng mỏ của Chi lê đã thay đổi hoàn toàn cách thức khai thác.
Pin lithium
Những thử nghiệm đầu tiên với Lithium bắt đầu từ 1912 nhưng mãi đến đầu những năm 1970 thì pin Lithium đầu tiên mới được chế tạo.
Do đặc tính không ổn định, pin Lithium rất dễ cháy nổ đặc biệt trong giai đoạn nạp lại điện. Các nhà khoa học chuyển sang dạng Lithium-ion (Li-ion) thay vì kim loại Lithium nguyên chất.
Xe điện khiến nhu cần sử dụng pin Lithium tăng nhanh chóng. (Ảnh: pureEnergy)
Pin lithium có mật độ năng lượng cao, không giảm hiệu suất khi nạp xả nhiều lần, dòng điện rò rỉ thấp. Tuy nhiên, pin lithium đòi hỏi phải có mạch điện bảo vệ đi kèm chống quá áp. Quá trình lưu trữ khi không sử dụng phải có nhiệt độ thấp. Đồng thời, tuổi thọ của pin cũng là một vấn đề gây tranh cãi.
Sản lượng khai thác ngày càng tăng (Ảnh: wiki)
Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang tập trung phát triển pin Lithium polymer (Li-po). Nó dễ tạo hình và có thể được sản xuất theo nhiều kích thước khác nhau. Đồng thời, pin Li-po cũng nhẹ và an toàn hơn so với pin Li-ion kiểu cũ. Tuy vậy, pin Li-po vẫn còn đắt tiền và có mật độ năng lượng thấp hơn pin Li-ion.
Với nhu cầu ngày càng tăng trong khi chưa có vật liệu thay thế, các biến thể của pin Lithium đang được nghiên cứu và phát triển với tốc độ nhanh chóng.
Các nhà dự báo cho biết, nhu cầu dùng Lithium năm 2020 sẽ tăng đến 300.000 tấn/năm (cao hơn năm mức 2012 là 150.000 tấn).
(Tổng hợp)