炭酸リチウム

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炭酸リチウムは、白色の結晶性塩で、無水物の形態でのみ存在します。リチウムの炭酸塩は水溶性ですが溶解度は低く、アルコールやアセトンには不溶です。炭酸リチウムの水への溶解度は温度上昇に伴い減少しますが、これは塩としては特異な性質です。また、その溶解度は二酸化炭素の分圧とともに上昇しますが、これは溶解度のより高い準安定な重炭酸塩の側に平衡が移動するためです。これらの溶解特性は、炭酸リチウムの精製にしばしば利用されています。
炭酸リチウムは、主に、フッ化リチウムや水酸化リチウムの前駆体として重要な工業化学品であり、リチウムイオン電池に使用される化合物の重要な前駆体です。また、陶磁器の釉薬、ガラス、花火など、他の工業用途でも直接使用されます。
炭酸リチウムの製造方法は複数あり、通常は天然資源からリチウム化合物を採取する方法で生産されます。一般的な抽出方法の一つは、spodumene鉱石（リシア輝石、リチウムアルミニウムケイ酸塩）の採掘および酸浸出です。鉱石を濃縮して高温で焼成して結晶構造を変化させたのち、硫酸処理によって濃縮物を得ます。この硫酸リチウム濃縮物を炭酸ナトリウムと反応させることで炭酸リチウム原料が生成され、さらに精製・乾燥し、炭酸リチウムを製造します。別の方法としては、塩湖かん水を地表にて自然蒸発によって乾燥させた後、処理・精製する方法があります。濃縮したかん水から不純物を除去し、最終的に炭酸リチウムとして沈殿させ生産されます。

炭酸リチウムは、多くのリチウム化合物、特に近年注目されているリン酸鉄リチウム（LiFePO₄）の合成に使用されています。リチウム金属酸化物の一般的な合成戦略では、炭酸リチウムの熱分解が利用されます。炭酸リチウムは、二酸化炭素の放出による酸化リチウムの簡便なin situ供給源として機能します。一般的には、炭酸リチウムを他の金属炭酸塩や金属酸化物、リン酸塩と混合するか、ボールミル処理を行います。次に、混合物を低温（例：350 °C）で加熱した後に、高温（例：600 °C）で焼成することで反応を完了させ、生成物の結晶性を向上させます。この手法を用いて、Li₂Ru₁-ySnyO₃11}正極材料や、固体電解質であるLi₇La₃Zr₂O₁₂（LLZO）のような新規リチウムイオン電池材料が調製されています。

100 gポリボトル入り
500 gポリボトル入り