Qu’est-ce le sulfure de lithium ?
Le sulfure de lithium est un sulfure de lithium dont la formule chimique est représentée par Li2S.
Il est également connu sous les noms de disulfure de lithium, thiobisulfure et dilithiosulfure. Il se présente généralement sous la forme d’une poudre incolore à blanche et se caractérise par une odeur caractéristique d’œuf pourri. Il est ininflammable, mais du dioxyde de soufre et du sulfure d’hydrogène sont produits en cas de chauffage ou de contact avec des acides.
Il est également soluble dans l’eau, mais il est facilement hydrolysé et déliquescent. Au contact de l’eau, il dégage de la chaleur et les solutions aqueuses sont alcalines. Les solutions aqueuses dissolvent le soufre, donnant lieu à des polysulfures tels que Li2S2 et Li2S4.
Utilisations du sulfure de lithium
Le sulfure de lithium est prometteur en tant que matériau actif de cathode et électrolyte solide dans les batteries à l’état solide. Ces dernières années, le développement d’appareils électroniques a entraîné une demande de batteries rechargeables de plus grande densité et de meilleure sécurité. La recherche et le développement de batteries rechargeables de nouvelle génération pour remplacer les batteries lithium-ion (LiB) actuelles sont en cours.
Les batteries tout état solide attirent l’attention, les batteries tout état solide au lithium-soufre (LiSB) étant particulièrement prometteuses. L’utilisation pratique des batteries au lithium-soufre à l’état solide devrait s’étendre au-delà des appareils électroniques portables pour inclure les véhicules électriques et les avions.
Propriétés du sulfure de lithium
Le sulfure de lithium est une poudre blanche dont le poids moléculaire est de 45,95 et dont le numéro CAS est 12136-58-2. Son point de fusion se situe entre 900 et 975 °C et aucune donnée sur le point d’éclair ou le point d’ébullition n’est disponible. Aucune donnée sur la densité, le pH ou la solubilité n’est disponible.
Il doit être manipulé et stocké à l’abri de la lumière car il peut être altéré par celle-ci.
Autres informations sur le sulfure de lithium
1. Sécurité
Le sulfure de lithium est classé comme substance à toxicité aiguë, orale (classe 3) et corrosive/irritante pour la peau (classe 1) dans le cadre du SGH. Il est particulièrement toxique en cas d’ingestion et peut provoquer une grave irritation de la peau et des lésions oculaires. Il convient donc de prendre des précautions lors de la manipulation afin d’éviter l’exposition du corps humain.
Non classé comme substance corrosive en vertu de la loi sur les services d’incendie, de la loi sur le contrôle des substances toxiques et délétères et de la loi sur la sécurité et la santé industrielles. Il est cependant classé comme substance corrosive en vertu du règlement sur le transport et le stockage des matières dangereuses et de la loi sur l’aéronautique civile.
2. Premiers soins
En cas de contact avec les yeux, rincer prudemment avec de l’eau pendant plusieurs minutes, enlever les lentilles de contact si elles sont portées et faciles à enlever, et continuer à rincer. En cas de contact avec la peau, enlever immédiatement tous les vêtements contaminés et rincer la peau avec de grandes quantités d’eau ou prendre une douche.
En cas d’inhalation, se déplacer à l’air frais et se reposer dans une position confortable pour respirer. En cas d’ingestion, rincer la bouche, ne pas faire vomir et contacter immédiatement un centre antipoison ou un médecin.
3. Instructions de manipulation
En cas d’utilisation dans des lieux de travail intérieurs, sceller la source ou installer une ventilation locale par aspiration. Des douches de sécurité, des lave-mains et des lave-yeux doivent être installés à proximité de la zone de manipulation et leur emplacement doit être clairement indiqué.
Les récipients de stockage doivent être en verre, protégés de la lumière et scellés dans un réfrigérateur (2-10°C). Les conteneurs doivent être remplis de gaz inerte.
Les travailleurs doivent porter un masque anti-poussière, des gants de protection imperméables, des lunettes de sécurité à verres latéraux (lunettes de protection ou lunettes de sécurité intégrales si nécessaire) et des vêtements de travail à manches longues.
4. Précautions contre l’incendie
Le sulfure de lithium n’a pas d’agent extincteur à proscrire. Les activités d’extinction doivent donc être effectuées à l’aide d’agents extincteurs appropriés aux conditions du site et au milieu environnant.
En cas d’incendie, les pompiers doivent porter un équipement de protection individuelle, car la décomposition thermique peut libérer des gaz et des vapeurs irritants et toxiques.
5. Méthodes de fabrication
Lors de la fabrication du sulfure de lithium, le lithium métallique et le soufre sont d’abord chauffés au-dessus de leur point de fusion pour réagir. Le sulfate de lithium produit est ensuite chauffé et réduit avec du carbone, des matières organiques, de l’hydrogène et de l’ammoniac.
Enfin, le sulfure de lithium est produit en chauffant de l’éthanolide de lithium dans un courant d’hydrogène. Toutefois, les conditions de réaction sont difficiles à contrôler.
D’autres méthodes consistent à faire réagir l’hydroxyde de lithium et le sulfure d’hydrogène dans un solvant organique non tonique.