Qué es el litio y por qué es tan importante en los coches eléctricos

El litio es, posiblemente, el elemento más preciado en la actualidad, por su gran importancia en la elaboración de baterías. Por extensión, es clave para la industria del coche eléctrico.

Por David Plaza

El litio fue descubierto por Johann Arfvedson en 1817, que encontró este elemento en la espodumena y lepidolita de una mina de petalita en la isla Utö, Suecia. El nombre del elemento se debe a que fue descubierto en un mineral, mientras que el resto de los metales alcalinos fueron descubiertos en tejidos de plantas.

En 1923, la empresa alemana Metallgesellschaft AG comenzó a producir litio mediante la electrólisis de cloruro de litio y cloruro de potasio fundidos.

Qué es el litio

El litio es un metal con número atómico 3 y cuyo símbolo químico es «Li». Lo encontramos en el grupo 1 de la tabla periódica, entre los elementos alcalinos

El litio es un metal blando que, en su forma más pura, es de color blanco plateado, pero se oxida fácilmente cuando se expone al aire o al agua.

Además, es el elemento sólido más ligero y se utiliza principalmente en aleaciones conductoras de calor, en baterías y en el tratamiento de ciertos tipos de depresión a través de sus sales.

Características y propiedades del litio

Como ya hemos anticipado, el litio es el metal más ligero y su densidad es la mitad que la del agua.

Al igual que otros metales alcalinos, es univalente (una sola carga positiva en sus iones) y muy reactivo, aunque menos que el sodio, por lo que no se encuentra libre en la naturaleza. Destaca también por su alto calor específico y también por su alto potencial electroquímico.

Las baterías de iones de litio monopolizan la industria de las baterías, incluida la de los coches eléctricos. Foto: Depositphotos.com

Algunas de sus otras propiedades y características son:

Punto de fusión: 453 K (180 °C)

Punto de ebullición: 1615 K (1342 °C)

Densidad: 0,53 g/cm³

Estado de oxidación común: +1

Radio atómico: 152 pm

Energía de ionización: 520,2 kJ/mol

Potencial electroquímico: -3,045 V

Punto de inflamación: 371 K (98 °C)

Propiedades químicas: reacciona con agua para formar hidróxido de litio y dióxido de hidrógeno, y reacciona violentamente con el cloro y el bromo para formar cloruro de litio y bromuro de litio, respectivamente.

Para qué sirve el litio

El litio es ampliamente utilizado debido a sus propiedades únicas. Por su alto calor específico, se utiliza en aplicaciones de transferencia de calor. Además, por su alto potencial electroquímico, es un cátodo adecuado para las baterías eléctricas.

Pero estas no son sus únicas aplicaciones, tienes muchas otras:

Medicamento: principalmente en el tratamiento de la manía y la depresión bipolar, y recientemente también en la depresión unipolar: a través de las sales de litio, especialmente el carbonato de litio y el citrato de litio.

Secante: el cloruro de litio y el bromuro de litio tienen una alta higroscopicidad, por lo que son excelentes secantes. El bromuro de litio se utiliza en bombas de calor de absorción y otros compuestos como el nitrato de litio.

Lubricante: el estearato de litio es un lubricante de uso general en aplicaciones a alta temperatura.

Agente aleante: en la síntesis de compuestos orgánicos.

Eliminador de dióxido de carbono: el hidróxido de litio se utiliza en naves espaciales y submarinos para este propósito.

Para aleaciones: el litio se encuentra comúnmente en aleaciones de aluminio, cadmio, cobre y manganeso utilizadas en la construcción aeronáutica. También se ha utilizado con éxito en la fabricación de cerámicas y lentes.

Aplicaciones nucleares.

Dónde se encuentra el litio y cómo se extrae

El litio es moderadamente abundante en la corteza terrestre, con una concentración de 65 partes por millón (ppm). Esto lo coloca debajo del níquel, el cobre y el wolframio en términos de abundancia, pero por encima del cerio y el estaño.

El litio se encuentra disperso en ciertas rocas, pero nunca se encuentra libre debido a su gran reactividad. Se encuentra en pequeñas cantidades en rocas volcánicas y sales naturales, como el Salar de Atacama en Chile, que contiene el mayor yacimiento de litio del mundo, seguido del Salar de Uyuni en Bolivia.

Desde la Segunda Guerra Mundial, la producción de litio se ha incrementado significativamente, extrayéndose de las rocas y aguas minerales en las que se encuentra. Los principales minerales de los que se extrae el litio son la lepidolita, la petalita, la espodumena y la ambligonita.

¿El litio es peligroso?

El litio puro, al igual que otros metales alcalinos, es altamente inflamable y ligeramente explosivo cuando se expone al aire, y especialmente al agua. También es corrosivo y ligeramente tóxico, por lo que es importante manipularlo de manera adecuada para evitar el contacto con la piel.

Para su almacenamiento, es necesario utilizar un líquido hidrocarburo inflamable, como el tolueno o la nafta.

¿Cómo está presente el litio en los automóviles?

El litio es un elemento químico que se utiliza en una variedad de aplicaciones, incluyendo la fabricación de baterías para automóviles.

En los últimos años, el uso de baterías de litio en los coches ha aumentado debido a sus propiedades, que las hacen las más adecuadas para el almacenamiento de energía en vehículos eléctricos.

Las baterías de litio tienen una alta densidad energética, lo que significa que pueden almacenar una cantidad significativa de energía en un espacio relativamente pequeño. Además, tienen una alta eficiencia de descarga y pueden recargarse rápidamente.

Estas propiedades hacen que las baterías de litio sean ventajosas para su uso en vehículos eléctricos, ya que pueden proporcionar la energía necesaria para que el coche funcione durante largos períodos de tiempo y pueden recargarse rápidamente cuando es necesario.

Cuánto litio tiene una batería de coche

El litio es esencial para las baterías de los coches eléctricos y se espera que la demanda aumente significativamente en la próxima década.

En las baterías actuales, el litio se encuentra en pequeñas cantidades en los ánodos y cátodos de las celdas. Una batería de coche eléctrico suele tener, en promedio, unos 160 gramos de litio metálico por kilovatio-hora (kWh), aunque no es una información que suela ser compartida por los fabricantes.

Por tanto, si estos datos son correctos, una batería de 66 kWh tendrá en su interior unos 10 kilogramos de litio.

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