전기차 시대의 금! ‘리튬’에 대하여

 

리튬은 현재 전기차와 같은 대형 리튬 이온 전지의 주요 구성 요소이다. 전기차 산업의 성장과 함께 리튬 수요도 급증하고 있으며 이에 따라 리튬 생산과 수입 국가들은 대규모의 경제적 이익을 얻고 있다. 그러나 리튬 생산에는 환경적 문제들도 존재한다. 리튬 생산에는 대량의 에너지가 필요하며 이로 인해 대기오염과 지구 온난화 등의 환경적 영향이 발생할 수 있다. 또한, 리튬 채굴은 지하수 수준이 하강하고 생태계가 파괴되는 등 지리학적 문제도 초래할 수 있다. 그렇다면 리튬 생산과 수입 국가들은 이러한 환경적 문제들을 해결하기 위해 대안적인 방안은 무엇일까. 이러한 대안적인 방안 중에서는 재생 가능 에너지를 활용한 생산 방법과 리튬 재활용 기술 등이 있다. 최근에는 전기차 산업을 위해 리튬 생산량을 늘리는 것이 중요하다는 주장도 있지만 이는 환경적 문제를 해결할 수 있는 대안적인 방안과 함께 고려되어야 한다.

 

1. 리튬(Lithium)에 대해

리튬은 원소 기호 Li로 표기되는 알칼리 금속 원소이다. 원자번호는 3이며 주기율표에서 1족에 위치하고 있습니다.

리튬은 가장 가볍고 부피가 작은 금속 원소 중 하나로 실버빛을 띠며 부드럽고 약간의 녹색이 도는 금속이다. 자연에서는 거의 순수한 형태로 존재하지 않으며 대부분은 각종 광물에 함유되어 있습니다.

 

리튬은 고체, 액체 및 기체의 세 가지 상태에서 모두 존재할 수 있다. 또한, 낮은 밀도와 높은 화학적 안정성, 그리고 전기전도성이 우수하다는 특징을 가지고 있다. 이러한 특성으로 인해 리튬은 전지, 핵반응 제어봉, 합금 제조 등 다양한 산업에서 사용되고 있다.

 

2. 리튬(Lithium)의 화학적 특성

리튬은 알칼리 금속 원소로서 화학적으로 매우 반응성이 높은 원소이다. 공기와 반응하여 서서히 산화되며 물과 반응하여 수소를 방출하면서 알칼리성 용액을 생성한다.

리튬은 반응성이 높기 때문에 다양한 화학 반응에 참여한다. 예를 들어, 산과 반응하면 수소를 방출하면서 염을 생성한다. 또한, 황과 반응하면 리튬 황을 생성하고 질산 리튬과 같은 리튬 화합물은 리튬 이온과 질산 이온으로 분해된다.

리튬은 원소의 크기와 전자 배치 등의 이유로 화학 반응성이 다른 알칼리 금속 원소들보다 더욱 높은 것으로 알려져 있다. 이러한 특성 때문에 리튬은 전지 산업에서 매우 중요한 역할을 담당하고 있다.

 

3. 리튬(Lithium)이 사용되는 산업분야

리튬은 전지 산업에서 가장 많이 활용되는 원소 중 하나이다. 리튬이 이온전지에 사용되는 이유는 리튬 이온이 전자를 주고 받는 과정에서 매우 높은 전기화학적 안정성과 에너지 밀도를 가지기 때문이다. 따라서 리튬 이온전지는 모바일 기기, 노트북, 전동 자전거 등 다양한 분야에서 사용된다.

또한 리튬은 핵발전소에서 핵반응 제어봉에 사용된다. 리튬은 핵반응을 조절할 수 있는 중요한 물질로서 핵발전소에서 발생하는 고열을 흡수하고 핵반응을 조절하는 역할을 한다.

리튬은 합금 제조에도 널리 사용된다. 예를 들어 알루미늄, 구리, 망간 등과 합쳐져서 강도가 높고 가벼운 합금을 만들 수 있다. 또한, 리튬은 항마그네슘 합금, 즉 자동차 부품 제조에도 사용된다.

 

4. 리튬(Lithium) 생산 국가

1) 중국

중국은 현재 전 세계 리튬 생산량의 약 65%를 생산하며 전체 리튬 제련 비중은 65%에 달한다. 중국에서는 산화리튬, 카본산화리튬 등 다양한 형태의 리튬이 생산되고 있다. 리튬은 중국 내에서도 각 지역마다 생산성이 상이한데 가장 많은 리튬이 생산되는 지역은 중국 내몽골 자치구 바오탄 리튬 자원이며 다른 주요 생산지로는 신장성 등이 있습니다.

 

2) 아르헨티나

아르헨티나는 세계에서 리튬 생산량이 두 번째로 많은 국가이다. 아르헨티나는 리튬 염산 매장량 중 하나인 살라르데아타카에서 생산을 하며 세계에서 가장 큰 생산국으로 자리를 잡고 있다.

 

3) 호주

호주는 전 세계 리튬 생산량의 약 13%를 생산하며 세계에서 세 번째로 많은 리튬을 생산하는 국가이다. 호주에서는 미네랄 형태와 브라인 소금 형태의 리튬이 생산되고 있으며 웨스턴오스트레일리아주에서 가장 많은 리튬이 생산된다.

 

4) 칠레

칠레는 살라 드 아타카마에서 생산되는 리튬으로 세계에서 가장 큰 생산국 중 하나이다. 칠레에서는 산화리튬, 카본산화리튬 등 다양한 형태의 리튬이 생산되고 있다.