通过熔盐电解，在电解池的阴极上从氯化锂和氯化钾的低共熔混合物中沉淀金属锂的过程。这是90年代工业化生产金属锂的唯一途径。

1818年，英国人H. Davy首先通过电解熔化碳酸锂制造出金属锂。1855年，德国人R.W.Bunsen和A. Matthissen将氯化锂电解熔化，产生大量金属锂。但由于氯化锂的熔点在873K以上，且在高温下电解，氯化锂的挥发性和吸湿性极强，对设备腐蚀严重，所以一直没有在实际中应用。1893年，Guntz提出了通过电解含有等量氯化锂和氯化钾的熔融电解质来制备金属锂的方法。这种方法利用了氯化锂和氯化钾的低共熔混合物的低熔点。氯化锂和氯化钾的低共熔混合物组成的电解质不易挥发，熔点较低，可达100℃左右。723K电解。迄今为止，这种低共熔混合物电解质已用于金属锂的工业生产。

一.原则

当直流电通过氯化锂-氯化钾熔体时，氯化锂离解成锂离子和氯离子；

LiCl→Li ++ Cl-这些离子根据同性相斥异性相吸的原理运动，Li+向阴极运动，在阴极上获得一个电子，析出锂:

李++ e→李

cl-移动到阳极，在阳极上失去一个电子，析出氯气:

当2Cl- -2e→Cl2在阴极析出，漂浮在电解液表面的熔融锂聚集到一定量时，进行铸锭。从阳极分离的氯气被收集在阳极室中，并被排放或回收。

第二，流程

氯化锂在电解过程中不断消耗。随着电解的进行，必须向电解槽中加入一定量的氯化锂，以保持电解液的最佳组成和电解槽中电解液的最佳液位。电解金属锂生产能力的计算公式为:

P = 0.26Aη

其中P为金属锂的生产率，g/h；η为电流效率，%;a是流入电解槽的平均电流，a；0.26是锂的电化学当量，g/(a.h)。

氯化锂和氯化钾熔盐电解制备金属锂的工艺条件为:电流强度6000 ~ 8000 A，槽电压8 ~ 10 V，槽温703 ~ 783 K，电极间距7 ~ 10 cm，电解液液面60 ~ 67 cm，电解液组成LiCl =(57 ~ 53):(43 ~ 47)。技术指标如下:电解槽产量31 ~ 32kg/d，电耗42kW & # 8226H/kg，氯化锂单耗6.5 ~ 7 kg/kg，氯化钾单耗0.2 kg/kg，电流效率85%以上，产品纯度98.5% ~ 99%。

三。锂电解电池

常见的锂电解槽有圆形和矩形两种结构。工业电解槽的槽体一般都是钢板焊接而成，阳极为石墨，阴极为低碳钢，阴阳极之间用隔膜隔开。隔膜由不锈钢、刚玉、滑石、耐火材料等制成。隔膜的作用是防止反应产物氯气与金属锂混合和复合，从而提高电流效率。

世界上使用的锂电解槽有三种:达古萨电解槽、美国电解槽和法国密封电解槽。戴维斯电解槽有1000A小型电解槽和30000A小型电解槽。大型电解槽有两种。小型锂电解池是衬有耐火砖的圆柱形电解池，由石墨制成的阳极从电解池的底部伸出，由钢板制成的阴极从电解池的顶部插入。大型锂电解槽的槽体由钢板焊接而成，内衬耐火砖。四个圆柱形石墨阳极从槽的底部伸出，阳极周围的四个钢制圆柱形阴极被引入槽的侧面。美国型锂电解池是根据Guntz的专利改进的。罐体由钢板焊接而成，罐体外壁和底部由气体火焰加热，使电解液保持熔融状态。五个垂直放置的石墨阳极插入槽的顶部，低碳钢制成的阴极固定在槽的底部。法国密封锂电解槽的特点是阴极产生的金属锂收集在专用收集器中，完全避免与空气体或氯气接触，可获得纯度为99.9%的金属锂，可直接用于化学电池和原子能工业。罐体为双壁不锈钢焊接，圆柱形阴极焊接在罐体底部，石墨阳极从罐体顶部插入，阴极顶部设有固定在罐盖上的锂金属集流体。

国内使用的工业锂电解槽有三种类型:双层不锈钢结构、耐火砖内衬结构、石墨内衬和无隔板结构的耐火砖保温层。后两种锂电解槽都是密闭的，阳极产物——氯气没有回收。阴极由不锈钢制成，阳极由石墨制成。阴极和阳极都从槽的上部插入槽中的电解液中。石墨阳极放置在槽的中心，两个不锈钢阴极放置在阳极的两侧。采用插入式电极的锂电解槽虽然拆卸、检修、安装方便，但石墨电极在电解液界面处容易被腐蚀，耗能大，使用寿命短。

石墨内衬耐火砖保温层的无隔板锂电解槽无槽壳，四周用钢板加固，平行于阳极板的槽孔两侧向槽底倾斜45°。夹角，有效容积为603L。阳极由两块石墨板组成。由高铝水泥制成的阳极盖板悬挂在槽的中央，隔板和两侧的阳极盖板形成阳极室；或者低碳钢阴极悬挂在隔板两侧形成阴极室。其结构如图所示。

锂电池示意图

1-耐火砖；2-石棉板；3-石墨衬里；4-钢阴极；5-阳极盖(高铝水泥)；