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Lithium#

H. Maurer

Einleitung #

Lithium ist das chemisches Element mit dem Symbol Li und der Ordnungszahl 3. Lithium ist ein Leichtmetall und besitzt die geringste Dichte der unter Standardbedingungen festen Elemente.

Lithium tritt in der Natur aufgrund seiner hohen Reaktivität nur in Verbindungen auf. Lithium kommt in der Erdkruste etwas seltener als Zink, Kupfer und Wolfram vor, aber häufiger als Kobalt, Zinn und Blei. Seine Gewinnung ist durch die stärkere Verteilung aber besonders schwierig.

Vorkommen und Produktion#

Li haltiges Mineral
Lepidolith aus Tschechien. Foto: Peter Hyks aus flickr, unter CC BY-NC 2.0

Salzsee
Salar de Uyuni. Foto:Roman Korz aus flickr, unter CC BY-NC-ND 2.0

Lithium kommt in einigen Mineralien, meist in den sogenannten Lithium-Pegmatiten vor, z.B. im Lepidolith. Vor allem in West Australien gibt es große Pegamit-Gesteinsvorkommen mit hoher Konzentration von Lithium, wo es als Nebenprodukt von Tantal gewonnen wird. Es gibt weitere, doch heute noch schwer abbaubare ähnliche Vorkommen auch in Europa, z.B. auf der Weinebene in Kärnten, in Finnland, im Erzgebirge, in Spanien und Portugal.

Lithiumsalze kommen verbreitet in Salzseen vor. Der größe Vorrat liegt wohl im bolivischen Salzsee Salar de Uyuni mit über 5 Millionen Tonnen Lithium. Die 2016 geschätzten Vorkommen weltweit liegen bei 40 Millionen Tonnen, davon 9 allein in Bolivien, 7.5 in Chile, USA 6,7, Argentinien 6,5 und China 5,1, sowie Kanada, Kongo, Russland und Serbien mit jeweils 1 Mio. Tonnen. In Brasilien und Mexiko gibt es Ressourcen von jeweils 180 000 Tonnen und in Australien Ressourcen von mindestens 130 000 Tonnen.

Die Gewinnung von Lithium (das meist als Lithiumcarbonat Li2 CO3 gehandelt wird) aus Salzseen ist sehr energieaufwendig. So ist auch zu verstehen, warum Bolivien im Begriff ist, seine Energieerzeugung auf das mehr als Doppelte zu vergrößeren, wobei Siemens eine wesentliche Rolle spielt, aber gerade der hohe Energieaufwand für Lithiumbatterien e-Fahrzeuge viel weniger umweltfreundlich macht, als das oft dargestellt wird.

Lithium befindet sich auch in riesigen Mengen im Meerwasser, aber in so geringer Konzentration dass es bisher kein ökonomisch sinnvolles Verfahren gibt, es zu extrahieren. Mit zunehmender Anzahl von Lithium-Ionen Batterien sind hingegen nicht mehr verwendete Modelle eine gute , potentielle Quelle für Lithium durch Wiederaufbereitung.

Bedeutung#

Lithium hat durch die Batterieentwicklung stark an Bedeutung gewonnen. Lithium-Ionen-Batterien stellen heute die fortschrittlichste Technologie dar, Energie elektrochemisch zu speichern und bieten zudem durch die große Diversität der einsetzbaren Materialien nicht nur die Möglichkeit, die Batterie für die jeweilige Anwendung maßzuschneidern, sondern auch ein enormes Potential zur Weiterentwicklung.

Dies zeigt sich auch in dem von der Europäischen Kommission im Jahr 2001 veröffentlichten Diskussionspapier "Future Needs and Challenges für Non- Nuclear Energy Research in the European Union", das die Lithium-Ionen-Technologie als Schlüsseltechnologie zur Energiespeicherung ausweist.

Weiterführendes im Austria-Forum#