# Liti (Lithium)

> Kim loại nhẹ nhất và là trái tim của mọi viên pin sạc: vì sao lại là liti, nó được đào lên thế nào, và cái giá phải trả ở sa mạc Atacama

URL: https://tinhngay.com/hoa-hoc/nguyen-to/lithium

## Vì sao lại là liti chứ không phải kim loại khác?

Nguyên tử liti có ba electron, trong đó hai electron nằm ở lớp trong đã đầy và một electron nằm một mình ở lớp ngoài. Liti đem cho đi đúng electron này.

Trong dung dịch, liti nhường electron mạnh hơn mọi kim loại khác, và pin liti-ion tận dụng đúng điều đó.

Thế điện cực chuẩn của liti là −3,04 V, âm nhất bảng tuần hoàn. Con số đó nghe ngược với thẻ dữ liệu cuối bài, nơi ghi năng lượng ion hoá của liti cao hơn natri và kali. Kéo một electron ra khỏi nguyên tử liti đơn độc thật ra còn khó hơn. Liti mạnh ở chỗ ion Li⁺ quá nhỏ nên bám các phân tử nước quanh mình rất chặt, và trong pin thì điều đó mới quyết định.

Ion liti là nguyên tử liti đã cho đi một electron. Pin liti-ion hoạt động bằng cách cho ion liti chạy qua lại giữa hai điện cực (hai đầu pin). Lúc xả, các ion này đẩy electron chạy vòng ngoài qua thiết bị, còn lúc sạc thì dòng điện đẩy các ion quay ngược lại.

Ý tưởng này mất gần 20 năm mới thành sản phẩm bán được. Nobel Hoá học 2019 vinh danh ba người đã làm ra pin liti-ion là Whittingham, Goodenough và Yoshino.

## Liti nhẹ tới mức nổi trên dầu hoả

Natri và kali cùng nhóm với liti nhưng nặng hơn, nên được cất trong dầu hoả để tránh không khí ẩm. Riêng liti thì không cất kiểu đó được, vì liti nhẹ hơn cả dầu hoả nên cứ nổi lên trên mặt và vẫn gặp không khí.

Gặp nước, liti phản ứng tạo khí hydro và toả nhiệt, nhưng êm hơn hẳn natri và kali. Natri nóng chảy thành giọt chạy loạn trên mặt nước, còn liti chỉ sủi đều rồi tan dần.

## Liti được đào lên bằng cách nào?

Có hai con đường khác hẳn nhau. Cách của Úc là đào mỏ đá cứng. Người ta lấy quặng spodumene lên, nghiền, nung rồi dùng hoá chất tách liti ra.

Cách của Chile, Argentina và Bolivia chậm hơn nhưng rẻ hơn. Người ta bơm nước muối ngầm lên các ao nông giữa sa mạc. Nắng làm bay hơi và cô đặc dần suốt 12–18 tháng cho tới khi tách được liti. Vùng này vẫn được gọi là "tam giác liti".

Năm 2025 thế giới khai thác khoảng 290 nghìn tấn liti, tăng hơn 30% chỉ trong một năm, từ mức 222 nghìn tấn của 2024.

Số liệu USGS 2025. Mỹ có khai thác liti nhưng giấu sản lượng vì lý do thương mại, chỉ công bố trữ lượng 4,4 triệu tấn. Zimbabwe chưa có số trữ lượng riêng.

## Đào liti ở Atacama tốn bao nhiêu nước?

Cách bốc hơi nước muối nghe nhẹ nhàng, chỉ cần nắng và thời gian, nhưng lại diễn ra ở một trong những nơi khô hạn nhất Trái Đất.

Các nghiên cứu ước tính mỗi tấn liti carbonat đủ sạch để làm pin ở Atacama làm bốc hơi khoảng 500.000 lít nước muối. Cộng đồng Atacameño quanh hồ muối lo mực nước ngầm sụt, kéo theo các đầm nhỏ và thảm thực vật họ dựa vào để chăn nuôi.

Đến nay vẫn chưa rõ khai thác liti hay khí hậu khô hạn gây thiệt hại nhiều hơn. Nhưng dù sao đây cũng là một phần chi phí của mỗi viên pin mà người mua không nhìn thấy.

## Pin cũ đi đâu?

Con số "chỉ 5% pin liti được tái chế" xuất hiện khắp nơi, và đó là một cách hiểu sai. Con số này đến từ một thông cáo năm 2011. Người ta đem lượng pin thu gom trong một năm chia cho lượng pin bán ra suốt ba năm trước đó, hai con số không so được với nhau.

Ước tính gần đây hơn cho thấy khoảng 59% pin liti-ion đã tới lúc tái chế thực sự được đưa đi tái chế. Chính nhóm nghiên cứu thừa nhận không lần được 41% còn lại đi đâu.

Chỗ vướng thật là tái chế pin không có nghĩa là lấy lại được liti. Cách phổ biến nhất là nung chảy để lấy cobalt và niken, hai kim loại đắt hơn nhiều, còn liti thì phần lớn theo xỉ thải ra ngoài. Muốn lấy lại liti phải thêm một bước hoá học nữa, mà nhiều nhà máy chưa thấy đủ lời để đầu tư.

Pin hỏng cũng cần đi đúng chỗ vì một lý do khác. Pin liti-ion bị móp, bị thủng hay sạc sai có thể tự nóng lên mất kiểm soát rồi bốc cháy. Vì vậy hàng không Mỹ cấm bỏ pin liti rời vào hành lý ký gửi.

## Liti còn là thuốc chữa rối loạn lưỡng cực

Liti còn được dùng làm thuốc. Từ năm 1949, muối liti là thuốc ổn định khí sắc cho người rối loạn lưỡng cực, nghĩa là giữ tâm trạng không lên xuống thất thường. Đến nay muối liti vẫn thuộc nhóm thuốc hiệu quả nhất cho bệnh này.

Đến giờ vẫn chưa ai giải thích được đầy đủ vì sao muối liti có tác dụng. Khoảng an toàn của thuốc lại rất hẹp. Liều chữa bệnh và liều gây ngộ độc sát nhau tới mức người bệnh phải xét nghiệm máu định kỳ.

## Vì sao vũ trụ thiếu liti hơn dự đoán?

Cùng với hydro và heli, liti là một trong ba nguyên tố sinh ra ngay sau Vụ Nổ Lớn. Lượng hydro và heli đo được trong các ngôi sao cổ khớp với lý thuyết. Nhưng liti-7 chỉ bằng một phần ba tới một phần tư con số dự đoán. Sau vài chục năm các nhà vật lý thiên văn vẫn chưa giải thích được vì sao lại thiếu.

## 5 điều cần nhớ về liti