Litium
Litium dijumpai dalam jumlah renik dalam sejumlah tumbuhan, plankton, dan invertibrata, pada kisaran konsentrasi antara 69 hingga 5760 bagian per milyar (ppb). Pada vertebrata, konsentrasinya sedikit lebih rendah, dan hampir seluruh jaringan dan cairan tubuh vertebrata mengandung litium pada kisaran mulai 21 hingga 763 ppb. Organisme laut cenderung membioakumulasi litium lebih banyak daripada organisme terestrial. Meskipun peran fisiologis litium dalam semua organisme ini tidak diketahui.
() ditemukan pada tahun 1800 oleh kimiawan sekaligus negarawan Brasil José Bonifácio de Andrada e Silva dalam sebuah tambang di pulau Utö, Swedia. Namun, baru pada tahun 1817 Johan August Arfwedson, yang bekerja di laboratorium kimiawan Jöns Jakob Berzelius, mendeteksi keberadaan unsur baru ketika menganalisis bijih petalit. Unsur ini membentuk senyawa yang mirip dengan natrium dan kalium, meskipun
karbonat dan hidroksidanya kurang larut dalam air dan lebih alkalis. Berzelius memberi nama bahan alkalis tersebut dengan ""lithion"/"lithina"", dari (ditransliterasikan sebagai "lithos", yang berarti "batu"), untuk mencerminkan penemuannya dalam mineral padat, tidak seperti kalium yang ditemukan dalam abu tumbuhan, dan natrium yang diketahui memiliki kelimpahan tinggi dalam darah hewan. Ia menamakan logam di dalam bahan tersebut sebagai ""litium"".
Arfwedson kemudian menunjukkan bahwa unsur yang sama terdapat pula dalam mineral dan. Pada tahun 1818, Christian Gmelin adalah yang pertama kali mengamati bahwa garam litium memberikan warna merah terang kepada nyala api. Namun, baik Arfwedson dan Gmelin gagal dalam percobaan isolasi unsur murni dari garamnya. Litium baru diisolasi pada tahun 1821, ketika William Thomas Brande
memperolehnya dengan mengelektrolisis litium oksida, suatu proses yang sebelumnya telah digunakan oleh kimiawan Sir Humphry Davy untuk mengisolasi logam alkali kalium dan natrium. Brande juga menjelaskan beberapa garam murni litium, seperti klorida, dan, memperkirakan bahwa lithia (litium oksida) mengandung logam sekitar 55%, memperkirakan berat atom litium pada kisaran 9.8
g/mol (nilai modern 6.94 g/mol). Pada tahun 1855, jumlah litium yang lebih bamyak dihasilkan melalui elektrolisis litium klorida oleh Robert Bunsen dan Augustus Matthiessen. Penemuan prosedur ini menyebabkan produksi litium komersial pada tahun 1923 oleh perusahaan Jerman Metallgesellschaft AG, yang melakukan elektrolisis campuran cair litium klorida dan kalium klorida.
Produksi dan penggunaan litium mengalami beberapa perubahan drastis dalam sejarah. Aplikasi utama litium yang pertama adalah pada gemuk litium suhu tinggi untuk mesin pesawat terbang dan aplikasi serupa pada Perang Dunia II tak lama kemudian. Penggunaan ini didukung oleh fakta bahwa sabun berbasis litium memiliki titik lebur yang lebih tinggi daripada sabun alkali
lainnya, dan kurang korosif daripada sabun berbasis kalsium. Pasar kecil untuk sabun litium dan gemuk pelumas didukung oleh beberapa operasi penambangan kecil yang sebagian besar berada di Amerika Serikat.
Permintaan litium meningkat secara dramatis selama Perang Dingin dengan diproduksinya senjata fusi nuklir. Baik litium-6 dan litium-7 menghasilkan tritium ketika diiradiasi menggunakan neutron, dan dengan demikian berguna untuk produksi tritium dengan sendirinya, serta bentuk bahan bakar fusi padat yang digunakan dalam bom hidrogen dalam bentuk litium deuterida. Amerika Serikat menjadi produsen utama litium pada periode antara
akhir 1950-an dan pertengahan 1980-an. Pada akhirnya, stok litium kira-kira 42000 ton dalam bentuk litium hidroksida. Litium yang ditumpuk habis dalam litium-6 sebesar 75%, yang cukup untuk mempengaruhi berat atom terukur litium dalam banyak bahan kimia standar, dan bahkan berat atom litium dalam beberapa "sumber alami" ion litium yang telah "terkontaminasi" oleh garam litium yang dibuang dari fasilitas pemisahan isotop, yang telah merembes ke air tanah.
Litium digunakan untuk menurunkan titik leleh kaca dan untuk memperbaiki perilaku pelelehan aluminium oksida saat menggunakan proses Hall-Héroult. Kedua penggunaan ini mendominasi pasar hingga pertengahan tahun 1990an. Setelah berakhirnya perlombaan senjata nuklir, permintaan litium menurun dan penjualan stok Departemen Energi di pasar terbuka semakin menggerus harga. Namun pada pertengahan 1990-an, beberapa
perusahaan mulai mengekstraksi litium dari air asin yang terbukti menjadi metode yang lebih murah daripada pertambangan bawah tanah atau bahkan pertambangan terbuka. Sebagian besar tambang ditutup atau mengalihkan fokus mereka ke bahan lain karena hanya bijih dari zona pegmatit yang dapat ditambang dengan harga yang kompetitif. Misalnya, tambang AS di dekat Kings Mountain, North Carolina ditutup sebelum memasuki abad ke-21.
Perkembangan baterai ion litium meningkatkan permintaan litium dan menjadi penggunaan dominan pada tahun 2007. Seiring dengan lonjakan permintaan litium untuk baterai pada tahun 2000an, perusahaan baru telah memperluas usaha ekstraksi air asin untuk memenuhi peningkatan permintaan.
Produksi litium telah meningkat pesat sejak akhir Perang Dunia II. Logamnya dipisahkan dari unsur lain di mineral beku. Logam litium dihasilkan melalui elektrolisis dari campuran leburan 55% litium klorida dan 45% kalium klorida pada suhu sekitar 450 °C.
Per 2015, sebagian besar produksi litium dunia berada di Amerika Selatan, dimana air garam yang mengandung litium diekstraksi dari kolam bawah tanah dan dipekatkan dengan penjemuran di bawah panas matahari. Teknik ekstraksi standar adalah menguapkan air dari air garam. Setiap tumpak ("batch") membutuhkan waktu 18 sampai 24 bulan.
Cadangan yang teridentifikasi di seluruh dunia pada tahun 2008 menurut perkiraan "US Geological Survey" (USGS) adalah 13 juta ton, meskipun perkiraan akurat cadangan litium dunia sulit dilakukan.
Deposit ditemukan di Amerika Selatan sepanjang rantai pegunungan Andes. Chili adalah produsen terbesar, diikuti oleh Argentina. Kedua negara memperoleh litium dari kolam air asin. Menurut USGS, Gurun Uyuni di Bolivia memiliki cadangan litium sebesar 5.4 juta ton.
Di Amerika Serikat, litium diperoleh dari kolam air asin di Nevada. Namun, setengah dari cadangan dunia yang diketahui berada di Bolivia sepanjang lereng tangah-timur pegunungan Andes. Pada tahun 2009, Bolivia melakukan negosiasi dengan perusahaan Jepang, Perancis, dan Korea untuk memulai ekstraksi. Suatu deposit yang ditemukan pada tahun 2013 di Rock Springs Uplift, Wyoming diperkirakan mengandung 228000 ton litium. Deposit tambahan dalam formasi yang sama diperkirakan mencapai 18 juta ton.
Beredar opini terkait pertumbuhan potensial. Suatu studi tahun 2008 menyimpulkan bahwa "produksi litium karbonat yang dapat dicapai secara realistis hanya mencukupi untuk sebagian kecil kebutuhan pasar global dan kendaraan listrik. Kebutuhan tersebut berasal dari sektor elektronik portabel yang akan menyerap banyak dari peningkatan rencana produksi pada dasawarsa mendatang. Produksi massal litium karbonat sangat
tidak ramah lingkungan, dan akan mengakibatkan kerusakan ekologi permanen yang membahayakan ekosistem sehingga harus dilindungi. Juga, propulsi LiIon tidak kompatibel dengan gagasan 'Green Car'".
Namun, menurut sebuah penelitian tahun 2011 yang dilakukan di Lawrence Berkeley National Laboratory dan University of California, Berkeley, estimasi basis cadangan litium saat ini tidak menjadi faktor pembatas untuk produksi baterai kendaraan listrik berskala besar karena sekitar 1 miliar baterai berbasis Li berdaya 40 kWh dapat dibuat dengan cadangan saat ini- sekitar 10 kg litium per mobil. Studi lain tahun 2011 oleh para periset dari Universitas Michigan dan