Longtemps considéré comme une curiosité de laboratoire, le lithium est maintenant considéré comme un élément industriellement et économiquement stratégique. Détecté pour la première fois en 1817, sa production industrielle ne débutera que plus d’un siècle plus tard (1923). Cet élément est présent dans les batteries de nos téléphones portables, ordinateurs et véhicules électriques, mais il est également un élément clé dans les secteurs de la métallurgie, des lubrifiants, des verres, des céramiques, du traitement des gaz, du nucléaire, et il est à la base de certains traitements pharmacologiques. Une telle diversité d’usages impose une compréhension aussi complète que possible de cet élément, tant à l’état métallique (Li) qu’à l’état ionique (Li+).
Li lithium, élément de la famille des alcalins, est emblématique des fortes relations existant entre la taille, la charge et les propriétés d’un élément chimique, et c’est sous cet angle que nous détaillerons celles du lithium. Entre autres, nous détaillerons les nombreuses conséquences de la forte énergie de solvatation de l’ion Li+, elle-même dictée par sa taille, et qui explique par exemple l’exceptionnel pouvoir réducteur du lithium métal, la solubilité des sels de Li+, la dynamique des ions Li+ en solution, leur désolvatation, etc. Décrire ces divers aspects sera également l’occasion d’une comparaison entre les technologies d’accumulateurs Li-ion et Na-ion quant à leurs performances.
La réversibilité électrochimique de l’électrode de lithium sera également abordée, ainsi que certaines spécificités de la réactivité du lithium métal et ses potentielles applications comme par exemple la synthèse à basses températures de l‘ammoniac et des engrais azotés.
