Lead: 핵심 소재로서의 고강도 내구성 확보와 뛰어난 부식 저항성을 자랑하는 리튬 (Lithium)!

리튬은 원자번호 3번에 위치하며, 알칼리 금속 그룹에 속하는 은백색의 연성 금속입니다. 실온에서 매우 활발하게 산화되기 때문에 공기에 노출될 경우 빠르게 백색 산화막을 형성합니다. 이러한 특징은 리튬이 배터리와 같은 다양한 응용 분야에서 필수적인 요소로 사용되는데 기여하는 주요 원인입니다.

리튬의 물리적 및 화학적 특징
상온에서의 상태	고체
밀도 (g/cm³)	0.534
녹는점 (°C)	180.5
끓는점 (°C)	1342
원자량	6.941 g/mol

리튬은 어떻게 얻고 정제될까요?

리튬은 지각에 풍부하게 분포되어 있지만, 매우 낮은 농도로 존재하기 때문에 채굴 및 추출이 어렵습니다. 주로 리튬 함유 광물인 스푸딘 (spodumene), 페타이트 (petalite)와 같은 경질암에서 리튬을 추출합니다. 이 과정에는 다음과 같은 단계가 포함됩니다.

광석 파쇄: 리튬 함유 광석은 먼저 분쇄되고, 부동액 분리법을 통해 불순물이 제거됩니다.
산화 및 용해: 분쇄된 광석은 황산과 같은 강한 산으로 처리되어 리튬이 용액으로 용해됩니다.
정제 및 침전: 용해된 리튬은 불순물을 제거하기 위해 여러 번 정제되고, 탄산나트륨 (sodium carbonate) 용액에 첨가하여 탄산리튬 (lithium carbonate) 침전물 형성을 유도합니다.
건조 및 분쇄: 침전된 탄산리튬은 건조 후 미세한 분말로 분쇄되어 배터리 전지 제조에 사용됩니다.

리튬의 놀라운 응용 분야!

리튬은 그 독특한 화학적 성질 덕분에 다양한 산업 분야에서 핵심 소재로 사용됩니다.

배터리: 리튬 이온 배터리는 휴대폰, 노트북, 전기 자동차 등 다양한 전자 기기에 널리 사용되고 있습니다. 리튬은 고용량, 가벼운 무게, 높은 출력밀도를 제공하기 때문에 에너지 저장 분야에서 가장 중요한 재료 중 하나로 자리매김했습니다.
유리 및 세라믹: 리튬 산화물 (lithium oxide)은 낮은 온도에서 유리화되는 특징을 가지고 있어 고성능 유리와 세라믹 제조에 사용됩니다. 리튬이 함유된 유리는 높은 내열성과 강도를 보이며, 열 충격에 대한 저항력 또한 우수합니다. 이러한 특징은 조명, 디스플레이, 자동차 유리 등 다양한 분야에서 활용됩니다.
금속 합금: 리튬은 알루미늄 및 마그네슘과 같은 금속과 합금화되어 경량, 고강도 합금을 제조하는 데 사용됩니다. 이러한 합금은 항공우주 산업, 자동차 산업에서 경량 부품 제작에 활용됩니다.
약물: 리튬 화합물은 조울증 치료제로 사용됩니다. 리튬은 신경 전달 물질의 균형을 유지하는 데 도움이 되어 기분 변화를 완화하고 안정감을 증진시키는 효과가 있습니다.

리튬 산업: 미래와 과제

리튬 수요는 전기 자동차 시장 성장과 에너지 저장 시스템의 발전에 따라 계속 증가할 것으로 예상됩니다. 이러한 높은 수요를 충족하기 위해 리튬 채굴 및 생산 기술을 지속적으로 개선하고, 재활용 기술을 개발하는 것이 중요합니다. 또한 리튬 공급망 안정성 확보와 환경 문제 해결을 위한 노력이 필요합니다.

리튬 산업은 미래 에너지 시스템의 핵심 요소로서 지속적인 성장과 발전이 기대됩니다. 과학 기술 발전, 정부 정책 지원, 사회적 인식 개선 등 다양한 요인들이 복합적으로 작용하여 리튬 산업이 더욱 확장되고 발전할 수 있도록 촉진되어야 할 것입니다.