リチウムのソースを表示

{{otheruses|元素|ニルヴァーナの楽曲|リチウム (ニルヴァーナの曲)}}
{{Elementbox
| name = lithium
| japanese name = リチウム
| number = 3
| symbol = Li
| left = [[ヘリウム]]
| right = [[ベリリウム]]
| above = [[水素|H]]
| below = [[ナトリウム|Na]]
| series = アルカリ金属
| series comment =
| group = 1
| period = 2
| block = s
| series color =
| phase color =
| appearance = 銀白色の金属
| image name = Lithium paraffin.jpg
| image size = 250px
| image name comment =
| image name 2 =
| image size 2 =
| image name 2 comment =
| atomic mass = 6.941
| atomic mass 2 = 2
| atomic mass comment =
| electron configuration = &#91;[[ヘリウム|He]]&#93; 2s<sup>1</sup>
| electrons per shell = 2, 1
| color = 銀白色
| phase = 固体
| phase comment =
| density gplstp =
| density gpcm3nrt = 0.534
| density gpcm3nrt 2=
| desnity gpcm3nrt 3=
| density gpcm3mp = 0.512
| melting point K = 453.69
| melting point C = 180.54
| melting point pressure =
| sublimation point K =
| sublimation point C =
| sublimation point F =
| sublimation point pressure =
| boiling point K = 1603
| boiling point C = 1330
| boiling point pressure =
| triple point K =
| triple point kPa =
| triple point K 2 =
| triple point kPa 2 =
| critical point K = 3223
| critical point MPa = 67
| heat fusion = 3.00
| heat fusion 2 =
| heat fusion pressure =
| heat vaporization = 147.1
| heat vaporization pressure =
| heat capacity = 24.860
| heat capacity pressure =
| vapor pressure 1 = 797
| vapor pressure 10 = 885
| vapor pressure 100 = 995
| vapor pressure 1  k = 1144
| vapor pressure 10 k = 1377
| vapor pressure 100 k = 1610
| vapor pressure comment =
| crystal structure = body-centered cubic
| japanese crystal structure = [[体心立方格子構造]]
| oxidation states = '''1''', -1
| oxidation states comment = [[強塩基性酸化物]]
| electronegativity = 0.98
| number of ionization energies = 3
| 1st ionization energy = 520.2
| 2nd ionization energy = 7298.1
| 3rd ionization energy = 11815.0
| atomic radius = [[1 E-10 m|152]]
| atomic radius calculated =
| covalent radius = [[1 E-10 m|128±7]]
| Van der Waals radius = [[1 E-10 m|182]]
| magnetic ordering = [[常磁性]]
| electrical resistivity =
| electrical resistivity at 0 =
| electrical resistivity at 20 = 92.8 n
| thermal conductivity = 84.8
| thermal conductivity 2 =
| thermal diffusivity =
| thermal expansion =
| thermal expansion at 25 = 46
| speed of sound =
| speed of sound rod at 20 = 6000
| speed of sound rod at r.t.=
| Tensile strength =
| Young's modulus = 4.9
| Shear modulus = 4.2
| Bulk modulus = 11
| Poisson ratio =
| Mohs hardness = 0.6
| Vickers hardness =
| Brinell hardness =
| CAS number = 7439-93-2
| isotopes =
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=[[リチウム6|6]] | sym=Li | na=7.5% | n=3}}
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=[[リチウム7|7]] | sym=Li | na='''92.5%''' | n=4}}
}}
'''リチウム'''（{{lang-lan-short|lithium}}<ref>[http://www.encyclo.co.uk/webster/L/49 Encyclo - Webster's Revised Unabridged Dictionary (1913)]</ref>、{{lang-en-short|lithium}} {{IPA-en|ˈlɪθiəm|}}）は、[[原子番号]]3の[[元素]]。[[元素記号]]は'''Li'''。[[原子量]]は6.941。[[アルカリ金属]]元素の一つ。

== 名称 ==
[[ファイル:Wie funktioniert eine Lithium-Schwefel-Batterie?.webm|サムネイル|リチウム]]
発見者が所属していた研究室の主催者[[イェンス・ベルセリウス]]が名付けた。{{lang|el|λιθoς}}（lithos）は、[[ギリシャ語]]で「[[石]]」を意味する。これは、リチウムが[[鉱石]]から発見されたことにちなむ<ref name=krebs /><ref name=webelementshistory /><ref name=vanderkrogt />。

2020年代の日本の報道などでは、その希少性や有用性から「白いダイヤ」とも例えられている<!-- 軽く調べましたが百科事典に掲載するには用例が乏しくないでしょうか？ -->。

== 性質 ==
[[ファイル:Lithium.svg|thumb|]]
銀白色の軟らかい元素であり、全ての金属元素の中で最も軽く、[[比熱容量]]は全[[固体]]元素中で最も高い。

リチウムの化学的性質は、他のアルカリ金属元素よりもむしろ[[アルカリ土類金属]]元素に類似している。[[酸化還元電位]]は全元素中で最も低い。リチウムには2つの安定[[同位体]]および8つの[[放射性同位体]]があり、天然に存在するリチウムは安定同位体である<sup>6</sup>Liおよび<sup>7</sup>Liからなっている。これらのリチウムの安定同位体は、[[中性子]]の衝突などによる[[核分裂反応]]を起こしやすいため[[恒星]]中で消費されやすく、原子番号の近い他の元素と比較して存在量は著しく小さい。

=== 物理的性質 ===
[[File:FlammenfärbungLi.png|thumb|left|150px|リチウムの炎色反応]]
常温常圧では銀白色の軟らかい金属で、[[ナトリウム]]より硬い。常温で安定な[[結晶]]構造は[[体心立方格子]]（BCC）。[[融点]]は{{val|180|u=degC}}、[[沸点]]は{{val|1330|u=degC}}（沸点は異なる実験値あり）であり、その融点および沸点はアルカリ金属元素の中で最も高い<ref>{{RubberBible86th}}</ref>。また0.534という[[比重]]は全金属元素の中で最も軽く、[[水]]より軽い3つの金属元素のうちの一つ（残りの二つはナトリウムと[[カリウム]]）でもある<ref name=krebs>{{Cite book|last = Krebs|first = Robert E.|year = 2006|title = The History and Use of Our Earth's Chemical Elements: A Reference Guide|publisher = Greenwood Press|location = Westport, Conn.|isbn = 0-313-33438-2}}</ref>。また、{{val|3582|ul=J|up=(kg&sdot;K)}}という比熱容量は全固体元素中で最大である<ref>{{Cite book|title=Lithium (Understanding the Elements of the Periodic Table: Set 3)|author=Paula Johanson|year=2007|publisher=The Rosen Publishing Group|page=20|isbn=9781404209404}}</ref>。その比熱容量の高さから、リチウムは[[伝熱]]用途において[[冷却材]]としてしばしば利用される<ref name=CRC>{{Cite book| author = Hammond, C. R. |title = The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition| publisher =CRC press| year = 2000| isbn = 0-8493-0481-4}}</ref>。

リチウムの[[熱膨張率]]は[[アルミニウム]]の2倍、[[鉄]]のほぼ4倍である<ref>{{cite web|url=http://www.engineeringtoolbox.com/linear-expansion-coefficients-d_95.html|title = Coefficients of Linear Expansion|publisher = Engineering Toolbox|accessdate=2012-12-09}}</ref>。常圧、400&nbsp;&mu;[[ケルビン|K]]以下の条件で[[超伝導]]となり<ref>{{Cite journal|doi=10.1038/nature05820|year=2007|author=Tuoriniemi, J; Juntunen-Nurmilaukas, K; Uusvuori, J; Pentti, E; Salmela, A; Sebedash, A|title=Superconductivity in lithium below 0.4 millikelvin at ambient pressure|volume=447|issue=7141|pages=187–9|pmid=17495921|journal=Nature|bibcode = 2007Natur.447..187T }}</ref>、20&nbsp;G[[パスカル (単位)|Pa]]という高圧条件下においては9&nbsp;K以上というより高い温度で超伝導となる<ref>{{Cite journal|doi=10.1126/science.1078535|year=2002|author=Struzhkin, V. V.; Eremets, M. I.; Gan, W; Mao, H. K.; Hemley, R. J.|title=Superconductivity in dense lithium|volume=298|issue=5596|pages=1213–5|pmid=12386338|journal=Science|bibcode = 2002Sci...298.1213S }}</ref>。

[[炎色反応]]においてリチウムおよびその化合物は深紅色の炎色を呈する。主な[[輝線]]は波長670.8&nbsp;nmの赤色の[[スペクトル線]]であり、他に610.4&nbsp;nm（橙色）、460.3&nbsp;nm（青色）などにスペクトル線が見られる<ref>{{cite book | 和書 | author = 千谷利三 | year = 1959 | title = 新版 無機化学（上巻） | publisher = 産業図書 |pages=82-83 | ref = 千谷1959}}</ref>。

リチウムは70 K（{{val|-203.15|u=degC}}）以下の温度で、ナトリウムと同じように[[マルテンサイト変態]]を起こす。4.2&nbsp;K（{{val|-268.95|u=degC}}）で菱面体晶を取り、より高い温度で面心立方晶となり、それから体心立方晶となる。液体ヘリウムを用いて4&nbsp;Kまで冷却すると菱面体晶が最も支配的となる<ref name="overhauser">{{Cite journal|first = A. W.|last = Overhauser|title=Crystal Structure of Lithium at 4.2 K|doi=10.1103/PhysRevLett.53.64|volume=53|pages=64–65|year=1984|journal = Physical Review Letters|bibcode=1984PhRvL..53...64O}}</ref>。[[高圧]]条件下においては、複数の同素体の形を取ることが報告されている<ref>{{cite journal|last1=Schwarz|first1=Ulrich|title=Metallic high-pressure modifications of main group elements|journal=Zeitschrift für Kristallographie|volume=219|page=376|year=2004|doi=10.1524/zkri.219.6.376.34637|issue=6–2004|bibcode = 2004ZK....219..376S }}</ref>。また、80&nbsp;GPa程度の高圧下で金属から[[半導体]]に[[相転移]]する<ref>Takahiro Matsuoka & Katsuya Shimizu, "Direct observation of a pressure-induced metal-to-semiconductor transition in lithium", ''Nature'' '''458''', 186-189 (2009). {{doi|10.1038/nature07827}}</ref>。

=== 化学的性質 ===
[[File:Butyllithium-hexamer-from-xtal-3D-balls-A.png|thumb|left|n-ブチルリチウム6量体]]

同じアルカリ金属のナトリウム、カリウムと比べて[[化学反応|反応性]]は劣り、[[イオン半径]]が小さいため[[電荷]]/半径比がアルカリ金属としては高く、化合物の化学的性質は、[[アルカリ土類金属]]、特に[[マグネシウム]]と類似する<ref name="Cotton">F. ALBERT COTTON and GEOFFREY WILKINSON, Cotton and Wilkinson ADVANCED INORGANIC CHEMISTRY A COMPREHENSIVE TEXT Fourth Edition, INTERSCIENCE, 1980.</ref>（ただし、リチウムはアルカリ土類金属ではない）。乾いた[[空気]]中ではほとんど変化しないが、水分があると常温でも[[窒素]]と反応して[[窒化リチウム]]（Li<sub>3</sub>N）を生ずる。また、熱すると燃焼して[[酸化リチウム]]（Li<sub>2</sub>O）になる。このため、金属リチウムは[[アルゴン]]雰囲気下で取り扱う必要がある。ただし燃焼により酸化物を生成する挙動は他のアルカリ金属が空気中で燃焼した場合、[[過酸化物]]や[[超酸化物]]を生成するのとは対照的である<ref name="Cotton" />。

[[イオン化傾向]]が大きく、[[酸化還元電位]]は全元素中でももっと低い{{val|-3.045|u=V}}であるが、水との反応性はアルカリ金属中では最も穏かである。それでも多量のリチウムと水が反応すると発火する。

=== 危険性 ===
リチウムは[[腐食]]性を有しており、高濃度のリチウム化合物に曝露されると[[肺水腫]]が引き起こされることがある。リチウムは[[覚醒剤]]を合成するための[[バーチ還元]]における[[還元剤]]として利用されるため、一部の地域では[[リチウム電池]]の販売が規制の対象となっている。また、リチウム電池は短絡によって急速に放電して過熱することで爆発が起こる危険性がある。

<div style="float: right;">
{| class="wikitable"
|-
! style="background:#f90;"|NFPA 704
|-
| style="text-align:left;"|{{NFPA 704|Health = 3|Flammability = 2|Reactivity = 2|Other = <s>W</s>}}
|-
| style="width:80pt;"|金属リチウムに対する[[NFPA 704|ファイア・ダイアモンド]]表示<ref>{{Cite web|title=Chemical Datasheet - LITHIUM|url=https://cameochemicals.noaa.gov/chemical/999|publisher=[[アメリカ海洋大気庁]]|website=cameo chemicals|accessdate=2024-01-28}}</ref>
|}</div>
上記のようにリチウムは腐食性を有しているため、身体へのあらゆる接触を避けることが求められる<ref name=icsc>{{ICSC-ref|0710|accessdate=2011-7-8}}</ref>。水と激しく反応するために、リチウムは禁水性の物質とされている。よって、安全のために[[ナフサ]]のような非反応性の化合物中に保管される<ref>{{Cite book|url = https://books.google.co.jp/books?id=Oo3xAmmMlEwC&pg=PA244&redir_esc=y&hl=ja|pages = 244–246|isbn = 9780849325236|author = Furr, A. K.|year = 2000|publisher = CRC Press|location = Boca Raton|title = CRC handbook of laboratory safety}}</ref>。粉末状のリチウム、もしくは多くの場合は[[塩基性]]であるリチウム化合物を吸入すると鼻や喉が刺激され、一方でより高濃度のリチウム（化合物）に曝されると[[肺水腫]]を引き起こすことがある<ref name=icsc/>。

妊娠第1三半期の間にリチウムを摂取した女性の産む子どもにおいて、[[エブスタイン奇形]]が発生するリスクが増加するという報告があった<ref name="pmid18982835">{{cite journal |author=Yacobi S, Ornoy A |title=Is lithium a real teratogen? What can we conclude from the prospective versus retrospective studies? A review |journal=Isr J Psychiatry Relat Sci |volume=45 |issue=2 |pages=95–106 |year=2008 |pmid=18982835 |url=http://www.psychiatry.org.il/presentation_sender.asp?info_id=53760|archiveurl=https://archive.md/nJdKy|archivedate=2013-08-25}}</ref><ref>Weinstein, M. R. and Goldfield, M. D.: Cardiovascular malformations with Lithium use during pregnancy, Am. J. Psychiatry, 132, 529-531 (1975).</ref>が、催奇形性を否定する調査結果もある<ref>松島英介「[https://doi.org/10.18977/jspog.18.3_327 妊婦・授乳婦に対する向精神薬の使い方(教育講演,<特集>第42回日本女性心身医学会学術集会報告)]」『女性心身医学』2014年 18巻 3号 pp.327-332, {{doi|10.18977/jspog.18.3_327}}</ref>。

== 同位体 ==
天然に存在するリチウムは<sup>6</sup>Liおよび<sup>7</sup>Liの2つの安定同位体からなっており、その[[天然存在比]]は<sup>7</sup>Liが92.5&nbsp;%と大半を占めている<ref name=krebs/><ref name=emsley/><ref name=isotopesproject>{{Cite web|url=http://ie.lbl.gov/education/parent/Li_iso.htm|title=Isotopes of Lithium|publisher=Berkeley National Laboratory, The Isotopes Project|accessdate=2008-04-21|url-status=dead|url-status-date=2017-09|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080513123152/http://ie.lbl.gov/education/parent/Li_iso.htm|archivedate=2008-05-13}}</ref>。この2つの天然同位体はどちらも、リチウムよりも軽い元素である[[ヘリウム]]および重い元素である[[ベリリウム]]に比べて[[核子]]に対する{{仮リンク|原子核の結合エネルギー|en|Nuclear binding energy}}が極端に低く、これはつまり安定な軽元素の中でもリチウムは極めて[[核分裂反応]]を起こしやすいということを意味している。これら2つのリチウム天然同位体は、[[重水素]]および[[ヘリウム3]]以外のどんな安定核種よりも核子あたりの結合エネルギーが低い<ref name=bind>[[:File:Binding energy curve - common isotopes.svg]] shows binding energies of stable nuclides graphically; the source of the data-set is given in the figure background.</ref>。そのため非常に軽い元素であるにもかかわらず[[太陽系]]における原子番号32番までの元素のうちでリチウム元素が占める存在量の順位は25位であってあまり多くない<ref name="Lodders2003">Numerical data from: {{doi | 10.1086/375492 }} Graphed at [[:File:SolarSystemAbundances.jpg]]</ref>。

リチウムには8つの放射性同位体の存在が明らかにされており、比較的[[半減期]]の長いものとして半減期{{val|838|u=ms}}の<sup>8</sup>Liおよび半減期{{val|178|u=ms}}の<sup>9</sup>Liがある。他の全ての放射性同位体は半減期{{val|8.6|u=ms}}以下である。もっとも半減期の短いものは<sup>4</sup>Liであり、それは[[陽子放出]]によって[[放射性崩壊|崩壊]]し、その半減期は{{val|7.6|e=-23|u=s}}である<ref name=nuclidetable>{{cite web|author=Sonzogni, Alejandro|url=http://www.nndc.bnl.gov/chart/reCenter.jsp?z=104&n=158|title=Interactive Chart of Nuclides|publisher=Brookhaven National Laboratory|location=National Nuclear Data Center|accessdate=2008-06-06|archiveurl=https://web.archive.org/web/20170223045105/https://www.nndc.bnl.gov/chart/reCenter.jsp?z=104&n=158|archivedate=2017-02-23}}</ref>。[[エキゾチック原子核]]である<sup>11</sup>Liは[[中性子ハロー]]を示すことが知られている。[[リチウム3|<sup>3</sup>Li]]は、存在が確認されている中で、[[水素|<sup>1</sup>H]]以外で唯一[[陽子]]のみで構成された原子核を持つ。

<sup>7</sup>Liは[[ビッグバン原子核合成]]において生成された{{仮リンク|原生核種|en|Primordial nuclide}}のひとつである。少量の<sup>6</sup>Liおよび<sup>7</sup>Liは[[恒星内元素合成]]において生産されるが、生産される速度と同程度の速さで{{仮リンク|リチウム燃焼|en|Lithium burning|label=燃焼}}して消費されると考えられている<ref>{{Cite journal|title=Lithium Isotopic Abundances in Metal-poor Halo Stars |year=2006|journal=The Astrophysical Journal|doi = 10.1086/503538|volume=644|page=229|author=Asplund, M.|bibcode=2006ApJ...644..229A|arxiv = astro-ph/0510636|display-authors=1|last2=Lambert|first2=David L.|last3=Nissen|first3=Poul Erik|last4=Primas|first4=Francesca|last5=Smith|first5=Verne V. }}</ref>。<sup>6</sup>Liおよび<sup>7</sup>Liはより重い元素が[[宇宙線による核破砕]]を受けることによっても少量が付加的に生成され、初期の太陽系での<sup>7</sup>Beおよび<sup>10</sup>Beの[[放射性崩壊]]によっても生成される<ref>{{Cite journal |url=http://sims.ess.ucla.edu/PDF/Chaussidon_et_al_Geochim%20Cosmochim_2006a.pdf |doi=10.1016/j.gca.2005.08.016 |first1=M. |last1=Chaussidon |first2=F. |last2=Robert |first3=K.D. |last3=McKeegan |journal=Geochimica et Cosmochimica Acta |volume=70 |issue=1 |year=2006 |pages=224–245 |title=Li and B isotopic variations in an Allende CAI: Evidence for the in situ decay of short-lived <sup>10</sup>Be and for the possible presence of the short−lived nuclide <sup>7</sup>Be in the early solar system |bibcode=2006GeCoA..70..224C |format=PDF |deadlinkdate=2017年9月 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20100718065257/http://sims.ess.ucla.edu/PDF/Chaussidon_et_al_Geochim%20Cosmochim_2006a.pdf |archivedate=2010年7月18日 }}</ref>。また、<sup>7</sup>Liは[[炭素星]]においても生成される<ref>{{Cite journal|title=Episodic lithium production by extra-mixing in red giants |bibcode=2000A&A...358L..49D |first1=P. A. |last1=Denissenkov |first2=A. |last2=Weiss |journal=Astronomy and Astrophysics |volume=358 |pages=L49–L52 |year=2000|arxiv = astro-ph/0005356 }}</ref>。

リチウムは原子量が小さいため<sup>6</sup>Liと<sup>7</sup>Liの相対質量差は14.7%と非常に大きく、そのため自然現象の作用による同位体の分離が起こりやすい元素である。リチウムイオンは粘土鉱物の八面体サイトにおいて[[マグネシウム]]や[[鉄]]の代替となり、高配位の八面体サイトには軽い同位体である<sup>6</sup>Liが<sup>7</sup>Liより優先して取り込まれるため粘土鉱物においては<sup>6</sup>Liが濃縮される<ref>{{Cite journal|和書|title=リチウム資源—各鉱床タイプの概要とリチウム同位体による成因論—|author=荒岡大輔|year=2015|journal=岩石鉱物科学|volume=44|issue=5|pages=pp.266, 268|publisher=鉱物科学会|doi=10.2465/gkk.150206}}</ref><ref name=nishio2010>{{Cite journal|和書|title=リチウム同位体が拓く地殻流体科学|author=西尾嘉朗|date=2010-06|journal=地質ニュース|volume=670|publisher=[[産業技術総合研究所]] 地質調査総合センター|url=https://www.gsj.jp/data/chishitsunews/2010_06_05.pdf|accessdate=2023-12-16}}</ref>。また、リチウムが水に溶解する際には<sup>7</sup>Liが優先して溶出するため、河川や海中において<sup>7</sup>Liの濃縮が起こる<ref name=kanai2011/>。更に、海底で形成される粘土鉱物によって海水中の<sup>6</sup>Liが取り込まれるため、海水中の<sup>7</sup>Li濃度は河川よりも更に高くなっている<ref name=nishio2010 />。

リチウム同位体の分離には{{仮リンク|レーザー分離法|en|Atomic vapor laser isotope separation}}と呼ばれる方法が利用できる<ref>{{Cite book| page=330| url=http://www.opticsjournal.com/tla.htm| title=Tunable Laser Applications| author=[[F. J. Duarte|Duarte, F. J]]| publisher=CRC Press| year=2009| isbn=1-4200-6009-0| deadlinkdate=2017年9月| archiveurl=https://web.archive.org/web/20110928023458/http://www.opticsjournal.com/tla.htm| archivedate=2011年9月28日}}</ref>。このような同位体分離は<sup>6</sup>Liの利用を目的として行われており、<sup>6</sup>Liが抽出された後のリチウムは試薬用などに再利用されている。そのため天然物と比較して<sup>6</sup>のLi同位体比が少なくなった状態のリチウムが流通しており、<sup>6</sup>Liの天然存在比は7.5%であるものの試薬中における<sup>6</sup>Liの含有比は2.007%から7.672%と大きな変動幅を持っている<ref name=kanai2011>{{Cite journal|和書|title=リチウムの化学・地球化学のよもやま話|author=金井豊|date=2011-03|journal=地質ニュース|volume=679|publisher=[[産業技術総合研究所]] 地質調査総合センター|url=https://www.gsj.jp/data/chishitsunews/2011_03_08.pdf|accessdate=2023-12-16}}</ref>。[[日本化学会]]原子量専門委員会が作成する各元素の原子量を[[有効数字]]4桁で表して一覧とした「4桁の原子量表」においても、リチウムは人為的な同位体分離の影響で原子量の変動範囲が大きいため唯一有効数字3桁の値とされている<ref>{{Cite web|author=日本化学会 原子量専門委員会|url=https://www.chemistry.or.jp/know/atom_2023.pdf|title=「原子量表（2023）」について|publisher=[[日本化学会]]|accessdate=2023-12-16}}</ref>。
{{see|リチウムの同位体}}

== 歴史 ==
[[1817年]]に[[ヨアン・オーガスト・アルフェドソン]]が[[ペタル石]]の分析によって発見した。アルフェドソンは金属リチウムの[[単離]]には成功せず、1821年にウィリアム・トマス・ブランドが[[電気分解]]によって初めて金属リチウムの単離に成功した。1923年、[[ドイツ]]のメタルゲゼルシャフト社が[[溶融塩]]電解による金属リチウムの工業的生産法を発見し、その後の金属リチウム生産へとつながっていった。[[第二次世界大戦]]の戦中戦後には航空機用の耐熱グリースとしての小さな需要しかなかったが、[[冷戦]]下には[[水素爆弾]]製造のための需要が急激に増加した。その後、冷戦の終了により[[核兵器]]用のリチウムの需要が大幅に冷え込んだものの、21世紀にかけて[[電気自動車]]（EV）の動力である[[リチウムイオン二次電池]]用の需要を満たすため[[中南米]]や[[オーストラリア]]、[[中華人民共和国]]で採掘や鉱山開発が進んでおり、「白い[[黄金]]」とも呼ばれるようになった<ref name="日経20220223">マイケル・ストット（[[フィナンシャルタイムズ]]』[[ラテンアメリカ]]エディター）「中南米、リチウムで皮算用」『[[日本経済新聞]]』朝刊2022年2月23日オピニオン面</ref>。

[[ファイル:Arfwedson Johan A.jpg|thumb|1817にリチウムを発見したヨアン・オーガスト・アルフェドソン]]
[[1800年]]、[[ブラジル]]の化学者[[ジョゼ・ボニファシオ・デ・アンドラーダ・エ・シルヴァ]]によって[[スウェーデン]]の{{仮リンク|ウート島|en|Utö, Sweden}}の鉱山からリチウムを含有した[[葉長石]]（LiAlSi<sub>4</sub>O<sub>10</sub>）が発見された<ref name=mindat>{{citation | url = https://www.mindat.org/min-3171.html | title = Petalite Mineral Information | accessdate = 10 August 2009}}</ref><ref name=webelementshistory>{{citation | url = http://www.webelements.com/lithium/history.html | title = Lithium:Historical information | accessdate = 10 August 2009}}</ref><ref name=discovery>{{citation | title = Discovery of the Elements | last = Weeks | first = Mary | year = 2003 | page = 124 | publisher = Kessinger Publishing | location = Whitefish, Montana, United States | isbn = 0766138720 | url = https://books.google.com/?id=SJIk9BPdNWcC | accessdate = 10 August 2009}}</ref>。葉長石の発見から17年後の[[1817年]]、当時[[イェンス・ベルセリウス]]の研究室で働いていた[[ヨアン・オーガスト・アルフェドソン]]が葉長石の分析から新しい元素の存在を発見した<ref name=berzelius>{{citation | url = http://www.chemeddl.org/collections/ptl/ptl/chemists/bios/arfwedson.html | title = Johan August Arfwedson | accessdate = 10 August 2009 | work = Periodic Table Live! | deadlinkdate = 2017年9月 | archiveurl = https://web.archive.org/web/20101007084500/http://www.chemeddl.org/collections/ptl/ptl/chemists/bios/arfwedson.html | archivedate = 2010年10月7日 }}</ref><ref name=uwis>{{citation | url = http://genchem.chem.wisc.edu/lab/PTL/PTL/BIOS/arfwdson.htm | archiveurl = https://web.archive.org/web/20080605152857/http://genchem.chem.wisc.edu/lab/PTL/PTL/BIOS/arfwdson.htm | archivedate = 2008年6月5日 | title = Johan Arfwedson | accessdate = 10 August 2009 | deadlinkdate = 2017年9月 }}</ref><ref name=vanderkrogt>{{citation | publisher = Elementymology & Elements Multidict | title = Lithium | first = Peter | last = van der Krogt | url = http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Li | accessdate = 2010-10-05}}</ref>。この元素はナトリウムやカリウムに似た化合物を形成したが、ナトリウムやカリウムの[[炭酸塩]]および[[水酸化物]]が水に対する溶解度および塩基性の高い物質であることと対照的に、[[炭酸リチウム]]および[[水酸化リチウム]]の水に対する溶解度や塩基性は低かった<ref name=compounds>{{citation | url = http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/compounds.html | title = Compounds of the Group 1 Elements | accessdate = 10 August 2009 | last = Clark | first = Jim | year = 2005}}</ref>。

後に、アルフェドソンは[[リシア輝石]]や[[リチア雲母]]にもリチウムが含まれていることを示した<ref name=webelementshistory/>。[[1818年]]、クリスティアン・グメリンはリチウム塩類が深紅色の[[炎色反応]]を示すことを初めて言及した<ref name=webelementshistory/>。アルフェドソンとグメリンはリチウム塩類から単体のリチウム金属を単離しようとしたが、成功しなかった<ref name=webelementshistory/><ref name=vanderkrogt/><ref name="eote">{{citation | year = 2004 |title = Encyclopedia of the Elements: Technical Data – History – Processing – Applications | publisher = Wiley | isbn = 978-3527306664 | pages = 287–300 | author = Per Enghag}}</ref>。[[1821年]]、ウィリアム・トマス・ブランドは、以前に[[ハンフリー・デービー]]が同じアルカリ金属類のナトリウムおよびカリウムの単体金属を得るのに利用した電気分解によって、[[酸化リチウム]]よりリチウムの単体金属を得た<ref name=emsley>{{citation | last = Emsley | first = John | title = Nature's Building Blocks | publisher = Oxford University Press | location = Oxford | year = 2001 | isbn = 0198503415}}</ref><ref name="eote" /><ref>{{citation | publisher = Royal Institution of Great Britain | journal = The Quarterly Journal of Science and the Arts | volume = 5 | title = The Quarterly journal of science and the arts | year = 1818 | page = 338 | format = PDF | accessdate = 2010-10-05 | url = https://books.google.co.jp/books?id=D_4WAAAAYAAJ&redir_esc=y&hl=ja}}</ref><ref>{{citation | url = http://www.diracdelta.co.uk/science/source/t/i/timeline/source.html | title = Timeline science and engineering | publisher = DiracDelta Science & Engineering Encyclopedia | accessdate = 2008-09-18 | deadlinkdate = 2017年9月 | archiveurl = https://web.archive.org/web/20081205043252/http://www.diracdelta.co.uk/science/source/t/i/timeline/source.html | archivedate = 2008年12月5日 }}</ref>。ブランドはまた、[[塩化リチウム]]のようないくつかの純粋なリチウム塩類の分析から、リチア（酸化リチウム）がおよそ55&nbsp;%の金属リチウムを含んでいると見積もり、リチウムの[[原子量]]をおよそ9.8&nbsp;g/molであると推定した（現在の値は6.94&nbsp;g/mol）<ref>{{citation | url = https://books.google.co.jp/books?id=zkIAAAAAYAAJ&redir_esc=y&hl=ja | first1 = William Thomas | last1 = Brande | first2 = William James | last2 = MacNeven | title = A manual of chemistry | year = 1821 | page = 191 | accessdate = 2010-10-08}}</ref>。[[1855年]]、[[ロベルト・ブンゼン]]、アウグストゥス・マーティセンによって塩化リチウムの電気分解から大量の金属リチウムが生成された<ref name=webelementshistory/>。[[1923年]]から始まった、ドイツ企業のメタルゲゼルシャフト社による、塩化リチウムおよび[[塩化カリウム]]の混合液を電気分解させて金属リチウムを得る工業的生産法は、その後のリチウムの商業生産へとつながる発見となった<ref name=webelementshistory /><ref>{{citation | url = http://www.echeat.com/essay.php?t=29195 | title = Analysis of the Element Lithium | first = Thomas | last = Green | date =2006-06-11 | publisher = echeat|archiveurl=https://web.archive.org/web/20071029152406/https://www.echeat.com/essay.php?t=29195|archivedate=2007-10-29}}</ref>。

リチウムの生産とその用途は、歴史的にいくつかの急激な転換点を経験している。初期に見出されたリチウムの主要な用途は、第二次世界大戦およびその直後の期間における、航空機のエンジンやそれに類似した用途のための高温グリースであった。まだ小さな市場であったこの時期の需要の大部分は、[[アメリカ合衆国]]のいくつかの小規模な鉱工業によって支えられていた。

1つ目の転換点となったのは、冷戦下において水素爆弾製造を目的としたリチウムの需要の劇的な増加である。リチウム6およびリチウム7に中性子を照射することで[[トリチウム]]の生産が行われ、このような単独でのトリチウム生産に役立つのみならず、重水素化リチウムの形で水素爆弾内の固体[[核融合]]燃料にも用いられた。[[1950年代]]後半から[[1980年代]]中期の期間、アメリカはリチウムの主要な生産者となった。最終的には、{{val|42000|u=トン}}の水酸化リチウムが備蓄されていた。天然産のものに比べて備蓄されていたリチウムは同位体比が大きく異なり，リチウム6の75&nbsp;%が減損されていた<ref name="USGSCR1994">{{citation | url = http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/450494.pdf | title = Commodity Report 1994: Lithium |format=PDF | publisher = United States Geological Survey | accessdate = 2010-11-03 | year = 1994 | first = Joyce A. | last = Ober}}</ref>。

そのほかにもリチウムは[[ガラス]]の融点を降下させるのに用いられ、また、[[ホール・エルー法]]における[[酸化アルミニウム]]の溶解性の改善のためにも用いられた<ref name="ciuz2003">{{citation | doi = 10.1002/ciuz.200300264 | title = Lithium und seine Verbindungen – Industrielle, medizinische und wissenschaftliche Bedeutung | year = 2003 | last1 = Deberitz | first1 = JüRgen | first2 = Gernot | journal = Chemie in unserer Zeit | volume = 37 | page = 258 | last2 = Boche}}</ref><ref name="ciuz1985">{{citation | doi = 10.1002/ciuz.19850190505 | title = Lithium – wie es nicht im Lehrbuch steht | year = 1985 | last1 = Bauer | first1 = Richard | journal = Chemie in unserer Zeit | volume = 19 | page = 167}}</ref>。[[1990年代]]半ばまでは、産業用途と核開発の2つの用途がリチウム市場を支配していた。

2つ目の転換点となる冷戦の終了により、核兵器開発競争も下火になるとリチウムの需要は減少し、[[アメリカ合衆国エネルギー省]]が備蓄していたリチウムの一般市場への売却はリチウムの価格をさらに押し下げた<ref name="USGSCR1994"/>。1990年代半ばになるとこれを背景に、いくつかの会社が、地下や鉱山より採掘されたリチウム原料を用いるよりもより安価である[[塩水]]からのリチウムの抽出を開始した。これによって多くの鉱山は閉山するか、[[ペグマタイト]]などほかの採算が取れる鉱石のみに絞っての採掘へと移行した。たとえば、アメリカの[[ノースカロライナ州]][[キングスマウンテン (ノースカロライナ州)|キングスマウンテン]]近郊の鉱山は、[[21世紀]]になる前に閉山した。

[[2000年代]]になると[[リチウムイオン電池]]が急速に普及し、[[2007年]]にはリチウムの主要な用途となる<ref name="USGSYB1994">{{citation | url = http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/myb1-2007-lithi.pdf | title = Minerals Yearbook 2007 : Lithium |format=PDF | publisher = United States Geological Survey | accessdate = 2010-11-03 | year = 1994 | first = Joyce A. | last = Ober}}</ref>などリチウムの需要が再び増大した。[[リチウムイオン電池]]におけるリチウム需要の急増によって、企業はリチウム需要を満たすために塩水抽出によるリチウム生産能力の増強に努めている<ref name="IMR">{{citation | first = Jessica Elzea | last = Kogel | title = Industrial minerals & rocks: commodities, markets, and uses | isbn = 9780873352338 | page = 599 | url = https://books.google.co.jp/books?id=zNicdkuulE4C&pg=PA600&lpg=PAPA599&redir_esc=y&hl=ja | chapter = Lithium | year = 2006 | publisher = Society for Mining, Metallurgy, and Exploration | location = Littleton, Colo.}})</ref><ref>{{citation | url = https://books.google.co.jp/books?id=8erDL_DnsgAC&pg=PA339&redir_esc=y&hl=ja | title = Encyclopedia of Chemical Processing and Design: Volume 28 – Lactic Acid to Magnesium Supply-Demand Relationships | publisher = M. Dekker | author = McKetta, John J. | date = 2007-07-18 | accessdate = 2010-09-29 | isbn = 9780824724788}}</ref>。リチウム資源の偏在と価格の高沸を回避する為、代替のナトリウムやカリウムを使う電池の開発も真剣に進められている。ただし全ての元素中で最低[[電位]]を示すリチウムが最も優秀なイオンキャリアで有る事は変わらない。

[[2019年]]からは直接金属リチウムを負極活物質として利用できる[[全固体電池]]が実用化された<ref>{{Cite web|和書|url=https://newswitch.jp/p/24873 |title=トヨタ、村田製、TDK...大注目の全固体電池!早くもシェア争奪戦|website=ニュースイッチ by 日刊工業新聞社 |access-date=2023-07-15}}</ref>。また2023年からは大容量[[全固体電池]]も実用化された<ref>{{Cite web|和書|url=https://chemicaldaily.com/archives/305860 |title=マクセル、京都に全固体電池量産体制 6月から出荷|website=化学工業日報 電子版 - 化学工業をコアに周辺産業を網羅する「化学工業日報 電子版」のWebサイトです |date=2023-05-07 |access-date=2023-07-15}}</ref>。この[[全固体電池]]は金属リチウムを負極活物質として利用できる為、[[リチウムイオン二次電池|リチウムイオン電池]]より遥かに高性能を示し、今後は[[電気自動車]]用にも搭載予定となっている。

== 分布 ==
[[File:Elemental abundances.svg|thumb|350px|[[地殻]]中のリチウムの存在量は、原子数においておおよそ[[塩素]]と同程度である]]
リチウムは地球上に広く分布しているが、非常に高い反応性のために単体としては存在していない。地殻中で25番目に多く存在する元素であり、[[火成岩]]や[[塩湖]][[鹹水]]中に多く含まれる。リチウムの埋蔵量の多くは[[アンデス山脈]]沿いに偏在しており、最大の産出国は[[チリ]]である。海水中にはおよそ2300億トンのリチウムが含まれており、海水からリチウムを回収する技術の研究開発が進められている。世界のリチウム市場は少数の供給企業による寡占状態であるため、資源の偏在性と併せて需給ギャップが懸念されている。日本では[[有馬温泉]]（[[兵庫県]]）と[[鉄輪温泉]]（[[大分県]]）でリチウムが確認されているが、資料が極めて乏しく、また古い。

=== 宇宙 ===
{{main|元素合成}}
リチウムは[[ビッグバン]]によって合成された3つの元素のうちの1つであり、[[ビッグバン原子核合成]]において<sup>6</sup>Liおよび<sup>7</sup>Liの2つの安定同位体が合成された<ref>{{cite journal | bibcode= 1985ARA&A..23..319B | title= Big bang nucleosynthesis – Theories and observations | author1= Boesgaard | first1= A. M. | last2= Steigman | first2= G. | volume= 23 | year= 1985 | page= 319 | journal= IN: Annual review of astronomy and astrophysics. Volume 23 (A86-14507 04–90). Palo Alto | doi= 10.1146/annurev.aa.23.090185.001535}}</ref>。ビッグバン原子核合成によって生成する原子の量は[[光子]]と[[バリオン]]の存在比に依存しているためリチウムの存在量は理論的に予測することが可能であるはずだが、それによって求められたリチウムの理論量と実際の観測によるリチウムの存在量との間には矛盾が生じていた。しかしながら、2013年6月に『Astronomy and Astrophysics（天文学および天体物理学）』にて発表された[[ケンブリッジ大学]]のKarin Lindらのグループによる論文において、[[ハワイ]]の[[W・M・ケック天文台]]にある世界最大級の望遠鏡「ケックI」を使い、洗練された理論モデルを用い強力な[[スーパーコンピューター]]でデータ解析を行うことで、リチウムの存在量がビッグバン原子核合成における理論量と矛盾しないことが示された<ref>{{Cite web|url=http://keckobservatory.org/recent/entry/international_team_on_keck_observatory_strengthens_big_bang_theory|title=International Team on Keck Observatory Strengthens Big Bang Theory|date=2013-06-05|publisher=W・M・ケック天文台|accessdate=2013-06-15|archiveurl=https://web.archive.org/web/20140706192208/https://keckobservatory.org/recent/entry/international_team_on_keck_observatory_strengthens_big_bang_theory|archivedate=2014-07-06}}</ref>。

リチウムは[[水素]]、[[ヘリウム]]とともにビッグバンによって合成された初めの元素のひとつであるが、リチウムおよび[[ベリリウム]]と[[ホウ素]]は近い原子番号の他の元素と比較してその存在量は著しく小さい。これは、リチウムが低温で核反応を起こすため消費されやすく、かつリチウムが生成されるような核反応が少ないことの結果である<ref name=wesleyan>{{Cite web |url=http://www.astro.wesleyan.edu/~bill/courses/astr231/wes_only/element_abundances.pdf |archiveurl=https://web.archive.org/web/20060901133923/http://www.astro.wesleyan.edu/~bill/courses/astr231/wes_only/element_abundances.pdf |title=Element Abundances |accessdate=2009-11-17 |format=PDF |archivedate=2006-09-01 |url-status=dead|url-status-date=2017-09 }}</ref>。

リチウムは[[亜恒星天体]]である[[褐色矮星]]や、特定の特異な橙色の星において見られる。リチウムは温度が低く小さな褐色矮星に存在するが、より温度の高い[[赤色矮星]]では核反応によって消費されリチウムが存在しないため、[[太陽]]よりも小さなこれら2つを識別するためにリチウムの存在を確認する「リチウム・テスト」と呼ばれる方法が利用される<ref name=emsley /><ref>{{Cite web|last=Cain|first=Fraser|url=http://www.universetoday.com/24593/brown-dwarf/|title=Brown Dwarf|publisher=Universe Today|accessdate=2009-11-17|archiveurl=https://web.archive.org/web/20110225032434/http://www.universetoday.com/24593/brown-dwarf/|archivedate=2011-02-25|url-status=dead|url-status-date=2017-09}}</ref><!--It is intended for viewing by internal users only.<ref>{{cite web|first =Neill | last = Reid |url=http://www-int.stsci.edu/~inr/ldwarf3.html |title=L Dwarf Classification|date = 2002-03-10|accessdate=2013-03-06}}</ref>-->。ケンタウルス座X-4のような橙色の星からもまたリチウムが検出される。これらの星は[[中性子星]]や[[ブラックホール]]のようなより大きな天体を周回しており、水素やヘリウムよりも重いリチウムが重力によって星の表面へと引かれるためリチウムが観測されると考えられる<ref name=emsley/>。

リチウム原子核は太陽内部の高温の環境において容易に破壊される。このため今日太陽表面に存在するリチウムの量は、太陽系の材料となった[[星間物質]]における原初の存在比と比べて100分の1以下にまで減少していると考えられている。この減少率は太陽内部の状態（特に元素の鉛直方向の輸送の程度）に影響されるため、リチウム存在量は直接観測が困難な太陽の内部モデルを検証する上での制約条件の1つとなる<ref name="Chr93">{{cite journal |author=Christensen-Dalsgaard et al. |year=1993 |bibcode=1993ApJ...403L..75C | journal=アストロフィジカルジャーナル |volume=403 |pages=75}}</ref>。

=== 地上 ===
[[File:Piles of Salt Salar de Uyuni Bolivia Luca Galuzzi 2006 a.jpg|thumb|350px|世界最大のリチウム埋蔵量を有すると推定されている[[ボリビア]]の[[ウユニ]]塩湖]]
リチウムは[[地球]]上に広く分布しているが、非常に高い化学反応性を持つために化合物になっており，元素単体としては存在していない<ref name=krebs/>。海水に含まれるリチウムの総量は非常に多く2300億トンと推定されており、その分率は{{val|0.14|-|0.24|e=-6}}、もしくは[[モル濃度]]で25&nbsp;&mu;mol/L<ref>{{cite web|url=https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F3-540-13534-0_3 |title=Extraction of metals from sea water|year=1984|publisher=Springer Berlin Heidelberg|accessdate=2013-06-6}}</ref>と比較的安定した濃度で存在している<ref>{{Cite web |url=http://www.ioes.saga-u.ac.jp/ioes-study/li/lithium/occurence.html |title=Lithium Occurrence |publisher=Institute of Ocean Energy, Saga University, Japan |accessdate=2009-03-13 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20090502142924/http://www.ioes.saga-u.ac.jp/ioes-study/li/lithium/occurence.html |archivedate=2009-05-02 |url-status=dead|url-status-date=2017-09 }}</ref><ref name=enc />。[[熱水噴出孔]]ではより高濃度にリチウムが存在しており、その分率は{{val|7|e=-6}}に達する<ref name=enc />。

[[地殻]]中のリチウム濃度は重量分率でおよそ{{val|20|-|70|e=-6}}にわたると見積もられており<ref name=krebs/>、地殻中で25番目に多く存在する元素である<ref>{{Cite book|title=Handbook of Environmental Isotope Geochemistry Volume 1|author=Mark Baskaran|year=2011|page=42|publisher=Springer|isbn=3642106374}}</ref>。リチウムは[[火成岩]]を構成する非主要な元素であり、中でも[[花崗岩]]で最大の濃度となる。リチウム鉱物である[[リシア輝石]]や[[葉長石]]を含有する[[ペグマタイト]]もまた多くリチウムを含んでおり、リチウム源として最も多く商業利用されている<ref name="kamienski">{{Cite book|first = Conrad W. |last = Kamienski, McDonald, Daniel P.; Stark, Marshall W.; Papcun, John R.|chapter =Lithium and lithium compounds|title =Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology|publisher = John Wiley & Sons, Inc.| year = 2004|doi =10.1002/0471238961.1209200811011309.a01.pub2}}</ref>。もう一つの重要なリチウム鉱物に[[リチア雲母]]がある<ref>{{cite book|title=Shriver & Atkins' Inorganic Chemistry|edition=5|publisher=W. H. Freeman and Company|place= New York|year= 2010|page=296|isbn=0199236178|author=Atkins, Peter }}</ref>。新しいリチウム源としては[[ヘクトライト]][[粘土]]があり、アメリカのWestern Lithium Corporation社によって活発に資源開発されている<ref>{{Cite journal|author= Moores, S.|title= Between a rock and a salt lake|journal= Industrial Minerals|date= June 2007|page=58|volume=477}}</ref>。リチウムは、水分蒸発量の多い乾燥した地域の塩湖などにおいて非常に長い時間をかけて濃縮され、鉱床を形成することも知られている<ref>{{Cite web|和書|url=http://unit.aist.go.jp/georesenv/result/green-report/report10/p73.pdf|page=2|title=リチウム資源－ウユニ塩湖－ |format=PDF |publisher=[[産業技術総合研究所]]|accessdate=2013-06-16|url-status=dead|url-status-date=2017-07 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20130220164545/http://unit.aist.go.jp/georesenv/result/green-report/report10/p73.pdf |archivedate=2013-02-20}}</ref>。そのような乾燥した塩湖には、全世界のリチウム埋蔵量（鉱石ベース）のおよそ半分におよぶ540万トンの埋蔵量を有していると推定されている[[ボリビア]]の[[ウユニ]]塩原<ref name=kyoto /><ref>{{Cite web|url=http://www.depfe.unam.mx/p-cientifica/wallace-bruce_2012.pdf|author=Robert Bruce Wallace|title=LITHIUM, A STRATEGIC ELEMENT FOR ENERGY IN THE WORLD MARKET |format=PDF |page=9|accessdate=2013-08-14}}</ref>や、埋蔵量の27&nbsp;%、およそ300万トンの埋蔵量を有する[[チリ]]の[[アタカマ塩原]]<ref name=Forbes>{{cite news|author=Brendan I. Koerner|url=http://www.forbes.com/forbes/2008/1124/034.html|title=The Saudi Arabia of Lithium|work=[[フォーブス (雑誌)|Forbes]]|date=2008-10-30|accessdate=2011-05-12}} ''Published on Forbes Magazine dated November 24, 2008''.</ref><ref>{{Cite web|title=LITHIUM, A STRATEGIC ELEMENT FOR ENERGY IN THE WORLD MARKET |format=PDF |author=Robert Bruce Wallace|url=http://www.depfe.unam.mx/p-cientifica/wallace-bruce_2012.pdf|accessdate=2013-08-14|page=6}}</ref>などが含まれる。

[[アメリカ地質調査所]]の2011年の推定によると、最大の可採埋蔵量<ref group="note" name="res">{{PDF|[http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2011/mcsapp2011.pdf Apendixes]}}. USGSの定義によれば、埋蔵量 (reserve base) とは「実績ある技術および現在の経済状況の想定を超えて、将来において経済的に利用可能となるような潜在的可能性を有している資源をも含有したものを示す。埋蔵量には、現在経済的に利用可能なもの（可採埋蔵量、reserves）、準経済的なもの（準埋蔵量、marginal reserves）および経済的に採算の取れないもの（非経済的埋蔵量、subeconomic resources）が含まれる。」</ref>を有する国は[[チリ]]の750万トンであり<ref>Clarke, G.M. and Harben, P.W., "Lithium Availability Wall Map". Published June 2009. Referenced at [https://archive.is/20130113005019/http://www.lithiumalliance.org/about-lithium/lithium-sources/85-broad-based-lithium-reserves International Lithium Alliance]（2013年1月13日時点の[[archive.is|アーカイブ]]）</ref>、チリは生産量も1万2600トンと世界最大である<ref name="minerals.usgs.gov" />。他の主要なリチウム産出国としては、[[オーストラリア]]、[[アルゼンチン]]、[[中国]]が含まれる<ref name="minerals.usgs.gov" /><ref>{{cite web|url=http://www.meridian-int-res.com/Projects/Lithium_Microscope.pdf |title=The Trouble with Lithium 2 |format=PDF|work=Meridian International Research |year=2008 |accessdate=2010-09-29}}</ref>。ボリビアは世界最大のリチウム埋蔵量を占めるウユニ塩原を有しているが、技術的・政治的な問題によりリチウム生産の事業化には至っていない<ref name=kyoto />。

2010年6月、『[[ニューヨーク・タイムズ]]』は、アメリカの地質学者が[[アフガニスタン]]西部の干上がった塩湖跡にリチウムを含む巨大な堆積物が存在していると考え、地質調査を行っていると報じた。[[アメリカ合衆国国防総省]]は「彼らの初期の分析結果によれば、[[ガズニー州]]のある場所には現在知られている中で世界最大のリチウム埋蔵量を有するボリビアのそれと同程度に大きなリチウム鉱床が存在する可能性が示されている」と述べた<ref>{{cite news|first=James|last=Risen|url=https://www.nytimes.com/2010/06/14/world/asia/14minerals.html?pagewanted=1&hp|title=U.S. Identifies Vast Riches of Minerals in Afghanistan|work=The New York Times|date=2010-06-13|accessdate=2010-06-13}}</ref>。これらの予想は、おもに[[ソ連]]によって収集された1979年から1989年頃の古いデータに基づいており、アメリカ地質調査所のAfghanistan Minerals Projectの長であるスティーブン・ペータースは、過去2年間にアフガニスタンで行ったアメリカ地質調査所の関与したどのような新しい鉱物の測量においても確認されておらず、「我々はいかなるリチウムの発見も承知していない」と述べた<ref>{{cite news|first1=Jeremy|last1=Page|first2=Michael|last2=Evans|url=http://business.timesonline.co.uk/tol/business/industry_sectors/natural_resources/article7149696.ece|title=Taleban zones mineral riches may rival Saudi Arabia says Pentagon|location=London|work=The Times |date=2010-06-15}}</ref>。2021年現在、オーストラリア、チリ、中国の3か国だけで、世界生産の90%を占める<ref>{{Cite web|和書|url=https://www.nikkei.com/article/DGXZQOGN21E5C0R20C23A4000000/ |title=チリ大統領、リチウム国有化を表明 世界2位の生産国 |publisher=日本経済新聞（BPの資料を引用） |date=2023-04-22 |accessdate=2023-04-25}}</ref>。アルゼンチンに先行投資している日本企業の後を追って、中国では同国にリチウム採掘への投資を行っている。

2023年1月、『[[ニューズウィーク日本版]]』は、[[カシミール地方]]で[[インド]]が実効支配する{{仮リンク|リーシー地域|en|Reasi district}}にて推定590万トンにおよぶリチウム資源を発見した旨をインド政府当局が発表したと報じているが、専門家によれば、インドがリチウム採掘や精製の技術を整備するのに要する期間は少なくとも10年と見ている{{Sfn |ニューズウィーク2023年2月28日 |p=13}}。

=== 生体 ===
リチウムは多数の[[植物]]、[[プランクトン]]および[[無脊椎生物]]において痕跡量存在しており、その分率は{{val|69|-|5760|e=-9}}である。[[脊椎動物]]中のリチウム濃度は先述のものよりもわずかに低く、ほとんど全ての脊椎動物の体組織および体液中には{{val|21|-|763|e=-9}}のリチウムが含まれている<ref name=enc />。水棲生物はリチウムを[[生物濃縮]]する<ref>{{cite journal|last1=Chassard-Bouchaud |first1=C| last2=Galle|first2=P|last3=Escaig|first3=F|last4=Miyawaki|first4=M|title=Bioaccumulation of lithium by marine organisms in European, American, and Asian coastal zones: microanalytic study using secondary ion emission|journal=Comptes rendus de l'Academie des sciences. Serie III, Sciences de la vie|volume=299|issue=18|pages=719–24|year=1984|pmid=6440674}}</ref>。これらの生物においてリチウムがどのような生物学的役割を有しているかは知られていないが<ref name=enc>{{cite web|url=http://www.enclabs.com/lithium.html|title=Some Facts about Lithium|publisher=ENC Labs|accessdate=2010-10-15|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080924065721/http://www.enclabs.com/lithium.html|archivedate=2008-09-24}}</ref>、[[哺乳類]]の[[栄養学]]的な研究によってリチウムの健康に対する重要性が示されており、必須微量元素として1 mg/dのRDA（1日に摂取すべき栄養量）が提言されている<ref>{{Cite journal|pmid=11838882|year=2002|last1=Schrauzer|first1=GN|title=Lithium: Occurrence, dietary intakes, nutritional essentiality|volume=21|issue=1|pages=14–21|journal=Journal of the American College of Nutrition}}</ref>。2011年に報告された日本における観察研究によると、飲料水中に含まれる天然由来のリチウムが人間の寿命を増やす可能性が示唆されている<ref>{{cite journal|doi=10.1007/s00394-011-0171-x|title=Low-dose lithium uptake promotes longevity in humans and metazoans|journal=European Journal of Nutrition|year=2011|last1=Zarse|first1=Kim|last2=Terao|first2=Takeshi|last3=Tian|first3=Jing|last4=Iwata|first4=Noboru|last5=Ishii|first5=Nobuyoshi|last6=Ristow|first6=Michael|volume=50|issue=5|pages=387–9|pmid=21301855|pmc=3151375}}</ref>。

== 生産 ==
{|class="wikitable sortable floatright" style="font-size: 90%; text-align: right"
|+リチウム生産量（鉱石ベース、2011年） および可採埋蔵量（単位：トン）<ref name="minerals.usgs.gov">U.S. Geological Survey, 2012, [http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/ commodity summaries] 2011: U.S. Geological Survey</ref>
|-
! 国
! 生産量
! 可採埋蔵量<ref group=note name=res/>
|-
| style="text-align: left" | {{flag|アルゼンチン}}
| 3200
| {{val|850000}}
|-
| style="text-align: left" | {{flag|オーストラリア}}
| 9260
| {{val|970000}}
|-
| style="text-align: left" | {{flag|ブラジル}}
| 160
| {{val|64000}}
|-
| style="text-align: left" | {{flag|カナダ}} (2010)
| 480
| {{val|180000}}
|-
| style="text-align: left" | {{flag|チリ}}
| {{val|12600}}
| {{val|7500000}}
|-
| style="text-align: left" | {{flag|中華人民共和国}}
| 5200
| {{val|3500000}}
|-
| style="text-align: left" | {{flag|ポルトガル}}
| 820
| {{val|10000}}
|-
| style="text-align: left" | {{flag|ジンバブエ}}
| 470
| {{val|23000}}
|-
| style="text-align: left" | {{flag|チェコ}}
| 3800
| {{val|1200000}}
|- style="font-weight: bold"
| style="text-align:left" | 世界計 || {{val|34000}} || {{val|13000000}}
|}
リチウムの生産量は第二次世界大戦後に大きく増加した。リチウムはペグマタイトなどの火成岩中から他の元素と分離され、もしくは鉱泉や[[塩水溜まり]]（塩湖かん水）、堆積塩などから抽出される。金属リチウムは55&nbsp;%の[[塩化リチウム]]と45&nbsp;%の[[塩化カリウム]]の混合物を{{val|450|u=degC}}で溶融塩として電解することによって生産される<ref>{{Greenwood&Earnshaw2nd|page=73}}</ref>。金属リチウムの価格は1998年時点で95 [[アメリカ合衆国|USドル]]/kg（43 USドル/[[ポンド (質量)|ポンド]]）であった<ref name="ober">{{cite web|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/450798.pdf |title=Lithium|accessdate = 2007-08-19|last=Ober |first=Joyce A |format=PDF |pages = 77–78| publisher=[[United States Geological Survey]]}}</ref>。また、リチウムイオン電池の原料に使われる炭酸リチウムの価格は、車載用バッテリー用途の需要の高まりにより2015年以降高騰しており、2015年6月に7.7ドル/kgであった平均価格が、2016年6月には26.8 ドル/kgにまで上昇している<ref name=minerals>{{Cite web|url=http://www.indmin.com/Article/3648970/Lithium-recycling-still-too-expensive.html|title=Lithium recycling still 'too expensive'|publisher=INDUSTRIAL MINERALS}|accessdate=2017-07-08|archiveurl=https://web.archive.org/web/20230412133022/https://www.fastmarkets.com/industrial-minerals-is-part-of-fastmarkets|archivedate=2023-04-12}}</ref>。

アメリカ地質調査所の推定によるリチウムの可採埋蔵量は鉱石ベースで1300万トンである<ref name="minerals.usgs.gov" />。それは南米のアンデス山脈沿いに多く見られ、リチウムの主要生産国としてチリやアルゼンチンが挙げられる。両国はリチウムを塩湖かん水から生産しており、アメリカでも[[ネバダ州]]にあるシルバーピーク鉱山の塩湖かん水からリチウムを産出している<ref name=CRC>{{Cite book| author = Hammond, C. R. |title = The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition| publisher =CRC press| year = 2000| isbn = 0-8493-0481-4}}</ref>。世界の既知の埋蔵量のうち、半数近くをアンデス山脈の中央東部に位置する[[ボリビア]]が占めているが、この資源の開発はあまり進展しておらず、2013年2月に日本とボリビアの共同でリチウムの抽出試験が開始されたばかりである<ref name=kyoto>{{Cite web|和書|url=http://www.kyoto-np.co.jp/top/article/20130223000074|title=ボリビアでリチウム抽出本格化 日本が実験|date=2012-02-23|publisher=京都新聞|accessdate=2013-06-16|url-status=dead|url-status-date=2017-07 |archiveurl=https://archive.is/20130625134833/http://www.kyoto-np.co.jp/top/article/20130223000074 |archivedate=2013-06-25}}</ref>。

一方で、リチウム鉱石からのリチウム生産は主にオーストラリアや[[ジンバブエ]]などで行われている<ref name="minerals.usgs.gov" />。オーストラリアではペグマタイトから[[タンタル]]を生成する際の副生物として回収されており<ref name=JOGMEC>{{Cite web|和書|title=オーストラリアの投資環境調査 |format=PDF |year=2005|url=https://mric.jogmec.go.jp/public/report/2006-12/ausall.pdf|page=25|publisher=石油天然ガス・金属鉱物資源機構|accessdate=2013-06-18}}</ref>、世界2位の生産量を占めている<ref name="minerals.usgs.gov"/>。鉱石としてのリチウム資源はアメリカが全埋蔵量の47%を有しているが<ref name=jogmec2>{{Cite web|和書|title=リチウムの資源と需給-Lithium Supply & Markets Conference 2009 (LSM’09) 参加報告-|url=https://mric.jogmec.go.jp/public/current/09_21.html|publisher=石油天然ガス・金属鉱物資源機構|year=2009|accessdate=2013-06-18}}</ref>、2010年の時点ではアメリカで稼働中のリチウム鉱山は塩湖かん水を利用するシルバーピーク鉱山のみであり、リチウム鉱石の採掘は行われていない<ref>{{Cite web|和書|url=http://www.jogmec.go.jp/news/release/release0266.html|title=米国ネバダ州でリチウムの共同探鉱契約を締結|year=2010|publisher=石油天然ガス・金属鉱物資源機構|accessdate=2013-06-18}}</ref>。

潜在的なリチウムの資源回収源として[[地熱]][[井戸]]が挙げられる。地熱井戸では高温の水のような地熱流体の移動を介して地表に熱エネルギーを伝達するが<ref name="bourcier">Parker, Ann. [https://web.archive.org/web/20150920043917/https://str.llnl.gov/str/JanFeb05/Bourcier.html Mining Geothermal Resources]. Lawrence Livermore National Laboratory</ref>、そのような地熱流体に含まれるリチウムを単純な濾過技術によって回収することが可能であり、これは既に現場実証されている<ref name="Simbol">Patel, P. (2011-11-16) [https://www.technologyreview.com/s/426131/startup-to-capture-lithium-from-geothermal-plants/ Startup to Capture Lithium from Geothermal Plants]. technologyreview.com</ref>。環境保護に関するコストは、主に既存の地熱井戸操業に関するものであるため、相対的な環境面の影響は肯定的である<ref name="NYT">Wald, M. (2011-09-28) [https://www.nytimes.com/2011/09/28/business/energy-environment/simbol-materials-plans-to-extract-lithium-from-geothermal-plants.html?_r=1 Start-Up in California Plans to Capture Lithium, and Market Share]. The New York Times</ref>。

[[世界金融危機 (2007年-)|世界金融危機]]後、産業界において[[炭酸リチウム]]の市場規模縮小が広がったため、世界最大手の[[ソシエダード・キミカ・イ・ミネラ・デ・チリ]]（SQM）のようなリチウムの主要供給者は、リチウム資源開発者の新規参入を考慮し、さらに市場でのその立場を守るために設定価格を20%低下させた<ref>{{cite web|url=http://www.prnewswire.com/news-releases/sqm-announces-new-lithium-prices-62933122.html |title=SQM Announces New Lithium Prices – SANTIAGO, Chile, Sept. 30 /PRNewswire-FirstCall/ |publisher=Prnewswire.com |date=2009-09-30 |accessdate=2013-05-01|archiveurl=https://web.archive.org/web/20100228154542/https://www.prnewswire.com/news-releases/sqm-announces-new-lithium-prices-62933122.html|archivedate=2010-02-28}}</ref>。2012年には、リチウム需要の増加にともない市場規模は拡大している。2012年の『[[ビジネスウィーク]]』の記事は、「億万長者であるフリオ・ポンセが支配する"SQM"、ヘンリー・クラビスの[[コールバーグ・クラビス・ロバーツ]]社に支援されたロックウッド、フィラデルフィアに拠点を置くFMC社」などの既存企業によるリチウム市場の寡占を概説した。リチウム電池の需要が年におよそ25%ずつ増加しており、全体のリチウム需要を4-5%ほど押し上げているため、世界的なリチウムの消費量は2012年の15万トンから2020年には30万トンにまで急増する可能性がある<ref>{{Cite web|last=Riseborough |first=Jesse |url=http://www.businessweek.com/news/2012-06-19/ipad-boom-strains-lithium-supplies-after-prices-triple |title=IPad Boom Strains Lithium Supplies After Prices Triple |publisher=Businessweek |date=2012-06-20 |accessdate=2013-05-01|url-status=dead|url-status-date=2017-07 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120622183939/http://www.businessweek.com/news/2012-06-19/ipad-boom-strains-lithium-supplies-after-prices-triple |archivedate=2012-06-22}}</ref>。

[[ローレンス・バークレー国立研究所]]と[[カリフォルニア大学バークレー校]]による2011年の研究によると、現在推定されているリチウムの埋蔵量からは10億台[[オーダー (物理学)|オーダー]]もの40[[キロワット時]]の[[リチウムイオン二次電池]]を製造可能であると見積もられ、リチウム埋蔵量の問題は電気自動車向けの大規模なバッテリー製造の律速因子とはなりえないことが示された<ref>{{cite web|url=http://www.greencarcongress.com/2011/06/albertus-20110617.html|title=Study finds resource constraints should not be a limiting factor for large-scale EV battery production|publisher=[[Green Car Congress]]|date=2011-06-17|accessdate=2011-06-17}}</ref>。[[ミシガン大学]]および[[フォード・モーター]]社が2011年に行ったもう一つの研究によると、2100年までのリチウム需要を支えるのに十分なリチウム資源が存在することが示され、そこにはリチウムを広範囲に必要とする[[ハイブリッドカー|ハイブリッド電気自動車]]や[[プラグインハイブリッドカー]]、[[バッテリー式電動輸送機器]]などの用途が含まれている。この研究では世界中のリチウム埋蔵量を3900万トンと見積もり、90年間の全リチウム需要を経済成長に関するシナリオとリサイクル率に応じて12-20メガトンと分析している<ref>{{cite web|url=http://www.greencarcongress.com/2011/08/lithium-20110803.html|title=University of Michigan and Ford researchers see plentiful lithium resources for electric vehicles|publisher=[[Green Car Congress]]|date=2011-08-03|accessdate=2011-08-11}}</ref>。しかしながら、単一産地で需要のほとんどを生産するという資源の偏在性および、先述の独占的な少数の供給企業による市場の寡占という問題があるため、商業的な需要ギャップが懸念されている<ref>[https://web.archive.org/web/20090828053233/http://premium.nikkeibp.co.jp/em/column/torii/56/index.shtml 鳥井弘之の『ニュースの深層』「EV時代」のキーマテリアル リチウム資源の将来を探る]（2009年8月28日時点の[[インターネットアーカイブ|アーカイブ]]）『ECO JAPAN』日経BP社、2009年8月6日公開</ref><ref name=jogmec2 />。2015年以降、[[テスラモーターズ]]をはじめとした自動車メーカーによる電気自動車向けの需要が高まっており、車載用バッテリーに使われることも相まって、リチウムは「白い石油」とも呼ばれている<ref>{{Cite web|和書|url=http://jp.wsj.com/articles/SB12692037482832534161104582049443640143870|title=テスラが変える金属市場、リチウム価格が急騰|publisher=THE WALL STREET JOURNAL|accessdate=2017-07-08}}</ref>。使用済み製品からのリチウムのリサイクルについては、現状ではその技術がなく、経済性が見込まれないため進んでいない<ref>{{PDF|http://www.jogmec.go.jp/mric_web/jouhou/material/2007/Li.pdf JOGMEC 28 リチウム(Li)]}}{{リンク切れ|date=2017年7月}}</ref>。これは、原料の炭酸リチウムの生産はエネルギー集約的な産業ではないため製造コストが低く、費用のかかるリサイクル品では価格的に競争にならないという要因が大きい<ref name=minerals />。

=== 海水リチウムの抽出 ===
海水中には2300億トンのリチウムが溶けており、事実上無限の埋蔵量を有する。海水中のリチウム濃度は他の元素と比べて比較的高いため採算ラインのボーダー上にあり、効率的な回収方法が開発されれば経済的に実用可能になる可能性がある<ref>{{Cite journal|author=近藤正聡、吉塚和治|title=海水からのリチウム回収 |format=PDF |year=2011|journal=J. Plasma Fusion Res.|volume=87|issue=12|url=http://www.jspf.or.jp/Journal/PDF_JSPF/jspf2011_12/jspf2011_12-795.pdf|accessdate=2013-06-18}}</ref>。2004年には海水リチウムを抽出するためのパイロットプラントが日本の[[佐賀大学]]海洋エネルギーセンターで稼働を開始し<ref name="20040417-47news">{{Cite news |url=http://www.47news.jp/CN/200404/CN2004041701000022.html |title=海水からリチウムを抽出 佐賀でプラント本格稼働 |newspaper=47NEWS |agency=共同通信 |publisher=全国新聞ネット |date=2004-04-16 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20080115111448/http://www.47news.jp/CN/200404/CN2004041701000022.html |archivedate=2008-01-15}}</ref>、150日間で192グラムの塩化リチウムが海水から回収された<ref name=ion>{{Cite journal|和書|author=吉塚和治|title=海水からの実用的リチウム回収|year=2012|journal=日本イオン交換学会誌|volume=23|issue=3|url=https://doi.org/10.5182/jaie.23.59 |accessdate=2013-06-18 |doi=10.5182/jaie.23.59 }}</ref>。このプラントは火力発電所などが取水した海水を二次利用することを想定し、ポンプで汲み上げた海水から吸着剤を用いてリチウムを回収する方式が採用されている。これは、100万キロワット級の規模の発電所を想定した場合、1基あたり年間700トンの塩化リチウムを回収できる計算になるが、吸着剤由来のマンガンの溶出や、回収コストが従来法の20倍かかるなど、実用化にはまだ課題が残っている<ref name=ion />。2014年には[[日本原子力研究開発機構]]が、[[濃淡電池]]の原理を利用し海水からのリチウムイオン抽出と発電を同時に行う技術を開発した<ref>{{Cite web|和書|url=https://www.jaea.go.jp/02/press2013/p14020701/|title=海水中のリチウム資源を回収する革新的な元素分離技術を確立－リチウム資源循環型社会の実現へ大きく前進－|accessdate=2017-04-22}}</ref><ref>{{Cite journal|和書|author=星野毅 |date=2014 |url=https://doi.org/10.11457/swsj.68.228 |title=イオン液体含浸有機隔膜による海水からのリチウム資源回収 |journal=日本海水学会誌 |volume=68 |issue=4 |pages=228-234 |naid=130005097736 |doi=10.11457/swsj.68.228 |ISSN=0369-4550 |publisher=日本海水学会}}</ref>。

== 用途 ==
リチウムは[[陶器]]や[[ガラス]]の添加剤、[[光学ガラス]]、電池（[[一次電池]]および[[二次電池]]）、耐熱グリースや連続[[鋳造]]のフラックスとして利用される。2011年時点で最大の用途は陶器やガラス用途であるが、二次電池用途での需要が将来的に増加していくものと予測されている。リチウムの同位体は[[水素爆弾]]や[[核融合炉]]などにおいて核融合燃料であるトリチウムを生成するために利用されている。

[[File:Global Lithium Uses.svg|thumb|全世界でのリチウムの用途（2011年、USGSによる推定値）<ref name=usgs2011 />
{{legend|#ef4f30|陶器およびガラス（29 %）}}
{{legend|#f9af20|電池（27 %）}}
{{legend|#f2eb23|潤滑グリース（12 %）}}
{{legend|#a5e429|連続鋳造（5 %）}}
{{legend|#00e8cf|空調用途（4 %）}}
{{legend|#103dc9|重合触媒（3 %）}}
{{legend|#a53ae0|アルミニウム製造（2 %）}}
{{legend|#e200f4|薬品（2 %）}}
{{legend|#da003e|その他（16 %）}}]]
2011年におけるリチウムの用途は[[陶器]]や[[ガラス]]などの[[窯業]]用途が最も多く、リチウムの全消費量の29&nbsp;%を占めている。[[リチウムイオン二次電池]]などのバッテリー用途でのリチウムの消費量は全体の27&nbsp;%であり、携帯用電子機器や自動車用バッテリーなどの需要拡大にともない、この用途での消費量は増加傾向にある。窯業、バッテリー用に続く用途として、自動車などに使われる耐熱・耐圧グリース用途、鋼を連続鋳造する際の[[融剤]]としての用途、空調用途、合成ゴムの重合触媒などの用途が挙げられる<ref name=usgs2011>{{Cite news|author=USGS |year=2011|title=Lithium|url= http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/mcs-2012-lithi.pdf|accessdate=2013-07-14|format=PDF}}</ref>。

リチウム鉱石はアルミナ、シリカとの化合物で、すりつぶして窯業材料に用いられる。塩湖かん水から分離された水酸化リチウムは電池に用いられる。

=== 窯業 ===
火にかけても割れない土鍋の材料としてペタライト[[葉長石]]を40&ndash;50 %配合した低熱膨張性耐熱陶土を用いる。グラタン皿などの耐熱陶器にも応用されている。萬古焼で50年ほど前から大量生産され、ジンバブエ、ブラジル産のリチウム鉱石が使われている。

リチウムは窯業において、釉薬の融点を下げるための強力な媒熔剤として利用される<ref name=youkyou>宗宮重行、吉木文平、浜野健也 ほか、[https://doi.org/10.2109/jcersj1950.73.835_C164 セラミック原料解説集 ケ] 窯業協會誌 1965年 73巻 835号 p.C164-C173, {{doi|10.2109/jcersj1950.73.835_C164}}</ref>。釉薬の融点を下げる方法としては、水溶性のアルカリ性化合物をガラスと溶融させて不溶化したフリットと呼ばれる媒熔剤を用いる方法と、フリットを用いずに、もともと不溶性のアルカリ性化合物を用いる方法があるが、リチウムはおもに後者として用いられる<ref name=fukuhara>{{Cite web|和書|author=福原徹、今西千恵子|url=http://www.aichi-inst.jp/tokoname/research/report/tokoname_2002_03.pdf|title=低温焼成用の釉薬技術 |format=PDF |publisher=愛知県産業技術研究所|accessdate=2013-07-14}}</ref>。リチウム源としてはおもに炭酸リチウムが用いられ<ref name=jogmec2 />、焼成によって酸化リチウムもしくはケイ酸リチウムの形で釉層を形成する<ref name=youkyou />。リチウムはほかのアルカリ金属、アルカリ土類金属元素と比較して熱膨張係数が小さいため、リチウムを釉薬に加えることで釉薬の貫入（ひび割れ）を少なくすることができる<ref>{{Cite web|和書|url=http://www.mpstpc.pref.mie.lg.jp/KOU/cri/defect/defectf2.htm|title=表面欠点「貫入」の防止法|publisher=三重県工業研究所|accessdate=2013-07-14|url-status=dead|url-status-date=2017-07 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20150816232619/http://www.mpstpc.pref.mie.lg.jp/KOU/cri/defect/defectf2.htm |archivedate=2015-08-16}}</ref>。また、リチウムによって釉薬の流動性が高まるため、釉薬のむらを防ぎ全体的に均一な層を形成することができる<ref name=youkyou />。

リチウムは耐熱ガラスや光学ガラスの配合剤としても利用される。リチウムアルミノケイ酸塩を[[熱処理]]によって結晶化ガラスとした[[セラミックス]]は非常に熱膨張係数が低いため急激な温度変化に強く、耐熱食器に用いられ<ref>{{Cite journal|url=https://hdl.handle.net/11133/1731 |title=リチウムアノレミノケイ酸塩結晶の超低熱膨張特性|author=小林雄一、片山正貴、加藤美佳|year=2011|volume=13|publisher=[[愛知工業大学]]|journal=愛知工業大学総合技術研究所・研究報告 |format=PDF |hdl=11133/1731 }}</ref>、このような結晶化ガラスを利用したセラミックスはパイロセラムと呼ばれる<ref>{{Cite book|title=Intermediate Technical Japanese, Volume 1: Readings and Grammatical Patterns|author=James L. Davis|year=2002|page=396|publisher=Univ of Wisconsin Press|isbn=9780299185534}}</ref>。また、リチウムはイオン半径が小さく[[電場]]強度が強いため、ガラス中で隣接する酸素イオンを大きく分極させて屈折率を上昇させることができ、この効果を利用して光学ガラスの一つである屈折率分布型光学レンズに利用される<ref>{{Cite web|和書|author=藤井清澄|url=http://t2r2.star.titech.ac.jp/cgi-bin/publicationinfo.cgi?q_publication_content_number=CTT100725798 |title=リチウム-ナトリウムイオン交換による屈折率分布型ロッドレンズの作製に関する研究|year=1998|pages=4-5|publisher=東京工業大学|accessdate=2013-07-14 |format=PDF}}</ref>。フッ化リチウムは[[紫外線|紫外]]から[[赤外線|赤外]]までの広範囲の光を透過し、特に紫外域の透過性能が優れているため、光学窓材料などに利用される<ref>{{Cite web|和書|url=http://www.greentec.co.jp/business/mado/index3.html|title=代表的な窓材の透過率|publisher=GREENTEC CO.,LTD|accessdate=2013-07-14}}</ref>。

=== 電池 ===
==== 一次電池 ====
{{main|リチウム電池}}
リチウムは標準酸化還元電位が3.03 [[ボルト (単位)|V]]と最も低いため電池の[[負極]]材料として適しており<ref>{{Cite journal|和書|author=石井壮一郎, 片山恵一 |date=2001 |url=https://opac.time.u-tokai.ac.jp/webopac/TC20003694 |title=トピックス リチウムイオン二次電池用電極材料 |journal=東海大学紀要 工学部 |ISSN=05636787 |publisher=東海大学工学部 |volume=41 |issue=2 |pages=65-70 |naid=110000194499}}{{リンク切れ|date=2025年3月}}</ref>、金属リチウムを負極材料、[[正極]]材料として[[フッ化黒鉛]]や[[二酸化マンガン]]などを用いた一次電池がリチウム電池として実用化されている。リチウム電池はエネルギー密度が高いため小型化に向いており、また自己放電が少ないため電池寿命が長いといった特徴を有している。そのため、小型・軽量・長寿命といった機能が要求されるメモリバックアップなどの用途で利用されている<ref>{{Cite book|和書|title=最新工業化学: 革新技術の創出と製品化|author=深瀬康司|year=2012|page=56|publisher=東京電機大学出版局|isbn=9784501627300}}</ref>。これらの一次電池の多くは定まった用途にのみ用いられるものであるため、需要は一定であるが、エレクトロニクス機器や測定機器の電源などに用いられる[[塩化チオニルリチウム電池]]は需要が増加している<ref>{{Cite web|和書|title=二次電池、一次電池の世界市場を調査|url=https://www.fuji-keizai.co.jp/market/14014.html|publisher=富士経済|accessdate=2017-07-16}}</ref><ref>{{Cite web|和書|author=吉田和正|url=https://sts.kahaku.go.jp/diversity/document/system/pdf/036.pdf|title=一次電池技術発展の系統化調査 |format=PDF |pages=207-208|publisher=かはく技術史大系 産業技術史料情報センター|accessdate=2013-07-15}}</ref>。

==== 二次電池 ====
{{main|リチウムイオン二次電池}}
二次電池用途でのリチウム需要は2004年から2008年の間で年間20&nbsp;%を越える伸び率を示しており<ref name=jogmec2/>、この用途におけるリチウムの需要は将来的にも増加し続けると予測されている<ref name=usgs2011/>。[[リチウムイオン二次電池]]は正極材料として主に[[コバルト酸リチウム]]が、負極材料としては炭素が用いられており、電解質の支持塩には[[ヘキサフルオロリン酸リチウム|六フッ化リン酸リチウム]]が使用されている<ref name=JPO>{{Cite web|和書|title=平成21年度特許出願技術動向調査報告書 リチウムイオン電池（要約版） |format=PDF |url=http://www.jpo.go.jp/shiryou/pdf/gidou-houkoku/21lithium_ion_battery.pdf|pages=2-3|publisher=特許庁|accessdate=2013-07-16|archiveurl=https://web.archive.org/web/20111220013222/https://www.jpo.go.jp/shiryou/pdf/gidou-houkoku/21lithium_ion_battery.pdf|archivedate=2011-12-20}}</ref>。リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高く動作電圧も3.7&nbsp;V<ref name=JPO />と高い、自然放電が少なく、[[メモリー効果]]がないといった有用な特徴を有しており<ref>{{Cite web|和書|author=辰巳国昭|url=http://www.jsae.or.jp/~dat1/mr/motor33/No33_03.pdf|title=リチウムイオン電池の基本構成とその特長 |format=PDF |page=3|publisher=公益社団法人 自動車技術会|accessdate=2013-07-15|archiveurl=https://web.archive.org/web/20130310204528/https://www.jsae.or.jp/~dat1/mr/motor33/No33_03.pdf|archivedate=2013-03-10}}</ref>、携帯機器用の小型電池から車載用、産業用の大型電池まで幅広く使われている<ref name=JPO />。負極材料に炭素が使われる理由として、一価のリチウムイオンは[[グラファイト]]の層間に止まることができ、[[アノード]]に[[グラファイト]]を用いて、リチウムイオンを止め貯められている。近年は負極材料に直接金属リチウムを利用した[[全固体電池]]も普及している。今後[[電気自動車]]や[[太陽光発電|メガソーラー]] の蓄電設備として、さらなる需要が見込まれている。
{| class="wikitable"
|+ 金属-空気電池の理論上の開放電圧と貯蔵エネルギー
! 金属/酸素
! 計算上の開放電圧, V
! 理論上の貯蔵エネルギー Wh/kg<br />（酸素を含む全体）
! 理論上の貯蔵エネルギー Wh/kg<br />（酸素を含まない）
|-
| Li/O{{sub|2}}
| 2.91
| 5200
| 11140
|-
|  Na/O{{sub|2}}
| 1.94
| 1677
| 2260
|-
| Ca/O{{sub|2}}
| 3.12
| 2990
| 4180
|-
| Mg/O{{sub|2}}
| 2.93
| 2789
| 6462
|-
| Al/O{{sub|2}}
| 2.71
| 4300
| 8100<ref name="Hitachi">{{cite journal |url=https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1800/PU/JP-H04-054781/6B42937370A46E32507C70D987E55EE8A1295CA2EF313B820403E5D417D8AF2C/10/ja |title=空気電池 - 特開1993-258782 | j-platpat |author=株式会社日立製作所}}</ref>
|-
| Zn/O{{sub|2}}
| 1.65
| 1090
| 1350
|}
リチウムは最も[[電位]]が低く、強い[[還元|還元剤]]として1価の電子を放出するシンプルな反応を示す。イオン半径も金属最小と動きやすく、開放電圧が高く、最もエネルギー密度を高く出来る。その為、最も優秀な負極材となる。

=== 核 ===
<sup>6</sup>Liは[[トリチウム]]を製造するための原料や、核融合における中性子吸収材として用いられる。天然のリチウムはおよそ7.5&nbsp;%の<sup>6</sup>Liを含んでおり、核兵器で利用するため{{仮リンク|同位体分離|en|Isotope separation}}によって大量に生産されていた<ref>{{cite book|pages=59–60|url=https://books.google.co.jp/books?id=0oa1vikB3KwC&pg=PA60&redir_esc=y&hl=ja|title=Nuclear Wastelands: A Global Guide to Nuclear Weapons Production and Its Health and Environmental Effects|author=Makhijani, Arjun and Yih, Katherine |publisher=MIT Press|year= 2000|isbn=0-262-63204-7}}</ref>。<sup>7</sup>Liも[[原子炉]]の[[冷却材]]として関心を集めている<ref>{{cite book|url=https://books.google.co.jp/books?id=iRI7Cx2D4e4C&pg=PA278&redir_esc=y&hl=ja|page=278|title=Nuclear wastes: technologies for separations and transmutation|publisher=National Academies Press|year=1996|isbn=0-309-05226-2|author=National Research Council (U.S.). Committee on Separations Technology and Transmutation Systems}}</ref><ref>[http://spacenuclear.jp/nuclear/spacereactor2.html 宇宙用原子炉の冷却材と発電方式] スペース&ニュークリア</ref>。

[[File:Castle Bravo Blast.jpg|thumb|重水素化リチウムを用いた核実験の[[キノコ雲]]（[[キャッスル作戦]]、[[ブラボー実験]]）]]
重水素化リチウムは初期の水素爆弾における最適な[[原子核融合]]燃料として利用された。水素爆弾が初めに実験された当時はその反応機構は完全には理解されていなかったが、<sup>6</sup>Liおよび<sup>7</sup>Liが中性子の衝突によってトリチウムを生成する反応が[[ブラボー実験]]において核暴走を生み出した要因となった。トリチウムは比較的容易に重水素と核融合反応を起こし、その詳細は秘匿されたままであるが、<sup>6</sup>Liを用いた重水素化リチウムは最新の核兵器においてもいまだに核融合材料としての役割を果たしているようである<ref>池上英雄「[https://doi.org/10.11470/oubutsu1932.60.212 常温核融合研究の現状と今後]」『応用物理』1991年 60巻 3号 p.212-219, {{doi|10.11470/oubutsu1932.60.212}}</ref>。

<sup>7</sup>Liを高濃度に濃縮させた[[フッ化リチウム]]と[[フッ化ベリリウム]]を混合させたフリーベは[[溶融塩原子炉]]における[[溶融塩]]として用いられる。フッ化リチウムはリチウムの化合物の中でも安定であり、フリーベは低融点な塩である。加えて、<sup>7</sup>Liおよびベリリウム、フッ素は熱中性子捕獲断面積が十分に低いため、[[原子炉]]中の[[核分裂反応]]を阻害しない数少ない[[核種]]の一つである<ref group="note">フッ素およびベリリウムの天然同位体はそれぞれ{{sup|19}}Fおよび{{sup|9}}Beのみである。溶融塩増殖炉の燃料の主成分として用いられる[[アクチノイド]]および、{{sup|7}}Li、{{sup|9}}Be、{{sup|19}}F以外の十分に低い熱中性子捕獲断面積を有する核種は、{{sup|2}}H、{{sup|11}}B、{{sup|15}}N、{{sup|209}}Bi、[[炭素]]と[[酸素]]の安定同位体のみである。</ref><ref>{{cite journal|last1=Baesjr|first1=C|title=The chemistry and thermodynamics of molten salt reactor fuels|journal=Journal of Nuclear Materials|volume=51|page=149|year=1974|doi=10.1016/0022-3115(74)90124-X|bibcode = 1974JNuM...51..149B }}</ref>

重水素およびトリチウムを燃料とする[[磁場閉じ込め方式]]の核融合炉において、リチウムはトリチウムを生み出すのに用いられる。自然にトリチウムが発生することは非常に稀であるため、反応場であるプラズマをリチウムの入った[[ブランケット]]で覆い、プラズマでの重水素とトリチウムの反応から生じる中性子をリチウムと反応させて核分裂させることで、より多くのトリチウムを生成させる必要がある。
: <chem>^6Li{} + \mathit{n} -> {}^4He{} + {}^3T</chem>

リチウムはまた[[アルファ粒子]]源としても利用される。{{sup|7}}Liが加速陽子と衝突することで{{sup|8}}Beとなり、{{sup|8}}Beはすぐに核分裂して2つのアルファ粒子となる。この反応は1932年に[[ジョン・コッククロフト]]および[[アーネスト・ウォルトン]]によって行われた初の完全な人工[[原子核反応]]であり、この業績は当時「splitting the atom」と呼ばれた<ref group=note>人間によって誘導された核反応は1917年という早い時期に達成されていたが、これは自然に発生したアルファ粒子の衝突を利用したものであり完全な人工原子核反応ではなかった。</ref><ref>{{Cite book|url=https://books.google.co.jp/books?id=XyOBx2R2CxEC&pg=PA139&redir_esc=y&hl=ja|page=139|title=Nobel Prize Winners in Physics|author= Agarwal, Arun|publisher=APH Publishing|year=2008|isbn=81-7648-743-0}}</ref><ref>[https://web.archive.org/web/20080315003630/http://www-outreach.phy.cam.ac.uk/camphy/cockcroftwalton/cockcroftwalton9_1.htm "'Splitting the Atom': Cockcroft and Walton, 1932: 9. Rays or Particles?"] Department of Physics,University of Cambridge</ref>。

=== 医薬品 ===
{{main|リチウム塩}}
医療用として炭酸リチウム（リチウム塩）が[[躁病]]および[[躁うつ病]]の躁状態の患者に処方される<ref name="mhgap">{{Cite report|publisher=[[世界保健機関]] |title=mhGAP Intervention Guide for mental, neurological and substance use disorders in non-specialized health settings |date=2010 |isbn=9789241548069 |url=http://www.who.int/mental_health/publications/mhGAP_intervention_guide/en/|archiveurl=https://web.archive.org/web/20130416003804/https://www.who.int/mental_health/publications/mhGAP_intervention_guide/en/|archivedate=2013-04-16}}</ref><ref name=kaneko />。炭酸リチウムが躁病に効果があることは、1949年にオーストラリアの[[ジョン・ケイド]]によって発見された<ref name=TIP1987>{{Cite journal|title=躁鬱病に対する薬物治療|journal=正しい治療と薬の情報|volume=2|issue=12|year=1987|url=http://tip-online.org/memberspdf/1987_12.pdf|publisher=医薬品・治療研究会|pages=93-96 |format=PDF |deadlinkdate=2017年7月}}{{リンク切れ|date=2025年3月}}</ref>。[[イギリス]]の大学の研究者らによる[[メタ分析]]では、他地域と比較し相対的にリチウム濃度が高い[[水道水]]の地域ほど、[[自殺]]率が低いことが明らかとなっている<ref>{{Cite news|author=松丸さとみ|url=https://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2020/08/post-94105_1.php |title=水道水に含まれるリチウムが自殺防止に?|newspaper=ニューズウィーク日本版 |date=2020-08-04|accessdate=2023-04-07}}</ref>。日本国内でも[[2006年]]、[[大分大学]]の調査にて、[[大分県]]下において同様の調査を行ったところ、リチウム濃度の高い[[水道水]]の地区では自殺率が下がることが判明され<ref>{{Cite web|和書|url=https://medical-tribune.co.jp/kenko100/articles/130729527547/ |title=水道水のリチウム濃度が自殺率に関係―大分大 |publisher =株式会社メディカルトリビューン |date=2013-07-29 |accessdate=2023-04-07}}</ref>、[[2022年]]には[[東京都]]の発表にて、「[[房水|眼房水]]解析により、自殺者は非自殺死亡者よりリチウム濃度が低い」ことが発表されている<ref>{{Cite web|和書|url=https://www.metro.tokyo.lg.jp/tosei/hodohappyo/press/2022/11/11/07.html |title=自殺者では非自殺死亡者よりリチウム濃度が低い 眼房水解析 |publisher =東京都 |date=2022-11-11 |accessdate=2023-04-07}}</ref>。
炭酸リチウムの[[抗躁薬]]としての効果は、[[神経伝達物質]]の遊離や[[リン脂質]]の[[代謝]]を抑制する作用などが関係していると考えられているが、いまだ解明されていない<ref name=kaneko>{{Cite book|和書|title=薬理学: 薬学教育モデル・コアカリキュラム準拠|author=金子周司|year=2009|pages=164-165|publisher=化学同人|isbn=4759812660}}</ref>。炭酸リチウムの投与は治療上有効とされる血中濃度と[[中毒]]に陥る濃度との範囲が狭いため、定期的に[[血液検査]]を行い、適切な血中濃度に保たれているかを確認しなければならない<ref name=mhgap /><ref name=kaneko/>。また、[[利尿薬]]や[[ACE阻害薬]]などとの併用によって腎臓でのリチウムの再吸収が促進され、中毒に陥りやすくなる<ref>{{Cite book|和書|title=よくわかるPOS薬歴の基本と書き方|author=井手口直子,宮木智子|year=2009|page=160|publisher=秀和システム|isbn=4798021636}}</ref>。副作用としてはリチウムの中毒症状のほか不整脈や多尿、甲状腺機能の低下などがあり<ref name=mhgap />、腎不全や心不全の患者や妊婦には禁忌である<ref name=mhgap />。特に妊娠初期の女性では、胎児に心血管系の奇形（エブスタイン奇形）が発生するリスクが増加する。炭酸リチウムの投与によって体重が増加することがあるが、その原因は明確でなく、炭酸リチウムの副作用である口の渇きに起因して高カロリーな飲料が菓子類とともに多量に摂取されがちになる影響も原因の一つであると考えられている<ref name=TIP1987 />。

=== その他 ===
[[File:US Navy 040626-N-5319A-006 An Anti-Submarine Warfare (ASW) MK-50 Torpedo is launched from guided missile destroyer USS Bulkeley (DDG 84).jpg|thumb|燃料としてリチウムを用いた[[魚雷]]]]

; 増ちょう剤
: [[グリース]]に[[粘性]]を持たせるための増ちょう剤としてリチウム[[石鹸]]が用いられる。リチウム石鹸は[[水酸化リチウム]]と[[脂肪酸]]を反応させることで得られ、特にステアリン酸リチウムは広い温度範囲で高い耐圧・耐熱性を有している。リチウム石鹸グリースにはリチウムの脂肪酸塩が5&ndash;25&nbsp;%ほど含まれており、一般工業用品や軸受け、自動車、鉄道、航空機、重機、家電製品などに広く汎用的に用いられている<ref>{{Cite web|和書|url=http://www.cmcbooks.co.jp/user_data/pdf/cp09112.pdf|title=ケミカルプロファイル 水酸化リチウム |format=PDF |publisher=シーエムシー出版|accessdate=2013-07-16}}</ref><ref>{{Cite web|和書|url=http://www.kyodoyushi.co.jp/grease/index3_1.html|title=グリースの分類と特性|publisher=共同油脂株式会社|accessdate=2013-07-16|url-status=dead|url-status-date=2017-07 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20130812021456/http://www.kyodoyushi.co.jp/grease/index3_1.html |archivedate=2013-08-12}}</ref><ref name=jogmec2 />。
:
; 炎色反応を利用
: リチウムが炎色反応によって紅色を呈することを利用して、リチウム化合物は赤い[[花火]]や[[発炎筒]]において着色剤および酸化剤として用いられる<ref name=CRC /><ref>Wiberg, Egon; Wiberg, Nils and Holleman, Arnold Frederick [https://books.google.co.jp/books?id=Mtth5g59dEIC&pg=PA1089&redir_esc=y&hl=ja Inorganic chemistry], Academic Press (2001) ISBN 0-12-352651-5, p. 1089</ref>。
:
; 冶金
: [[冶金]]の分野においては、金属リチウムは[[溶接]]や[[はんだ]]づけの際に金属材料を溶融させやすくし、不純物を吸着することで酸化物を除去するフラックスとして利用される。また、炭酸リチウムは[[鋼鉄]]を連続鋳造するためのフラックスとしても利用される。連続鋳造用途でのリチウム消費量は鋼鉄生産量の好不調に左右され、2011年では全消費量の5&nbsp;%を占めている<ref>{{Cite web|和書|url=https://mric.jogmec.go.jp/public/report/2005-12/Li.pdf|title=28 リチウム (Li) |format=PDF |publisher=石油天然ガス・金属鉱物資源機構|accessdate=2013-07-24}}</ref><ref name=usgs2011/>。リチウムとアルミニウムの合金{{enlink|Aluminium–lithium alloy}}は高い[[剛性]]を有しながら低密度であるという特性を有しており、航空機の構造材料を作るのに利用される。リチウムアルミニウム合金は一般的な合金と比較して[[破壊靱性]]が低く、[[異方性]]を有するという問題があり、銅や亜鉛、ジルコニウムなどの添加や鋳造方法の改良による改善が図られている<ref>{{Cite web|和書|url=http://www.iadf.or.jp/8361/LIBRARY/MEDIA/H17_doukochosa/H17-5-7.pdf|title=航空機に於けるアルミリチウム合金の開発動向 |format=PDF |publisher=公益財団法人 航空機国際共同開発促進基金|accessdate=2013-07-24|archiveurl=https://web.archive.org/web/20130402060739/https://www.iadf.or.jp/8361/LIBRARY/MEDIA/H17_doukochosa/H17-5-7.pdf|archivedate=2013-04-02}}</ref>。
:
; ガス中の水分、二酸化炭素を除去
: [[塩化リチウム]]および[[臭化リチウム]]は吸湿性を有しているため、ガスの除湿剤として用いられる<ref name=CRC />。[[水酸化リチウム]]および[[過酸化リチウム]]は、[[宇宙船]]や[[潜水艦]]などの閉鎖空間において、二酸化炭素を除去して空気を浄化するための用途として最も多く用いられる塩である。水酸化リチウムを含むアルカリ金属の水酸化物は、いずれも空気中の二酸化炭素を吸収して炭酸塩を形成するが、水酸化リチウムはリチウムの原子量の小ささに起因して重量あたりの二酸化炭素吸収量がアルカリ金属の水酸化物の中で最も大きいため、好んで利用される。過酸化リチウムは二酸化炭素を吸収して炭酸リチウムを形成する反応とともに酸素の放出が伴う<ref>{{cite book|chapter=Air Quality Systems for Related Enclosed Spaces: Spacecraft Air|author=Mulloth, L.M. and Finn, J.E.|title=The Handbook of Environmental Chemistry|year=2005|volume=4H|pages=383–404|doi=10.1007/b107253}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?Location=U2&doc=GetTRDoc.pdf&AD=AD0619497|title=Application of lithium chemicals for air regeneration of manned spacecraft|publisher=Lithium Corporation of America & Aeropspace Medical Research Laboratories |format=PDF |year=1965|accessdate=2013-07-26}}</ref>。
:
:: <chem>2Li2O2 + 2CO2 -> 2Li2CO3 + O2</chem>
:
; 高分子工業
: 有機リチウム化合物は[[高分子]]および[[ファインケミカル]]の製造に広く利用されている。高分子工業は[[アルキルリチウム]]化合物の主要な消費者であり、[[触媒]]もしくはオレフィン基のアニオン重合における[[ラジカル開始剤]]として用いられる<ref>{{cite web|url=http://chemical.ihs.com/CEH/Public/Reports/681.7000/ |title=Organometallics|work=IHS Chemicals|date=February 2012|accessdate=2013-07-27}}</ref><ref>{{Cite journal|title=Polymerization of 1,2-dimethylenecyclobutane by organolithium initiators|journal= Russian Chemical Bulletin| volume =37|year=2005|doi=10.1007/BF00962487|pages=1782–1784|author=Yurkovetskii, A. V.|first2=V. L.|first3=K. L.|last2=Kofman|last3=Makovetskii|issue=9}}</ref><ref>{{Cite journal|doi=10.1021/ma00159a001|title=Functionalization of polymeric organolithium compounds. Amination of poly(styryl)lithium|year=1986|author=Quirk, Roderic P.|journal=Macromolecules|volume=19|page=1291|first2=Pao Luo|last2=Cheng|bibcode = 1986MaMol..19.1291Q|issue=5 }}</ref><ref>{{Cite book|title=Advances in organometallic chemistry|author= Stone, F. G. A.; West, Robert| publisher= Academic Press|year= 1980|isbn= 0-12-031118-6|page=55|url=https://books.google.co.jp/books?id=_gai4kRfcMUC&printsec=frontcover&redir_esc=y&hl=ja}}</ref>。ファインケミカル産業において、有機リチウム化合物は強塩基や[[炭素-炭素結合]]を形成させるための試薬として作用する。有機リチウム化合物は金属リチウムと[[有機ハロゲン化合物]]から合成される<ref>{{Cite book|url=https://books.google.co.jp/books?id=_SJ2upYN6DwC&pg=PA192&redir_esc=y&hl=ja|page=192|title=Synthetic approaches in organic chemistry|author=Bansal, Raj K. |year=1996|isbn=0-7637-0665-5}}</ref>。この反応においては、生成した有機リチウム化合物が未反応の有機ハロゲン化物と反応してしまうウルツカップリング反応が競合的に進行するため目的反応の進行が阻害されやすく、低温で反応を進めるか、もしくはウルツカップリングを起こしにくい[[有機臭素化合物]]を用いる必要がある<ref group="note">[[有機塩素化合物]]を用いてもウルツカップリングの進行を排除できるが、塩素の場合は金属リチウムに数パーセントのナトリウムを添加する必要がある。</ref><ref>{{Cite book|和書|title=最新有機合成法: 設計と戦略|author=M.H. ナンツ|others=檜山爲次郎 訳|year=2009|page=279|publisher=化学同人|isbn=4759811745}}</ref><ref>{{cite patent | country = JP | number = 2010502843| title = リチウム−多孔性金属酸化物組成物、及びリチウム試薬−多孔性金属組成物| inventor =シグナ・ケミストリー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー}}（[http://www.ekouhou.net/リチウム−多孔性金属酸化物組成物、及びリチウム試薬−多孔性金属組成物/disp-A,2010-502843.html ekouhou.netによる特許本文]）</ref>。
:
; 推進剤
: 金属リチウムや[[水素化アルミニウムリチウム]]などのヒドリド錯体は、高エネルギーな[[ロケットエンジンの推進剤]]として軍事利用される<ref name=emsley/>。[[アメリカ海軍]]が開発した[[魚雷]]である[[Mk50 (魚雷)|Mk50]]は、固体リチウムのブロック上に[[六フッ化硫黄]]ガスを噴霧することで発生する化学エネルギーを推進力として利用しており、それは内蔵型化学エネルギー推進力システム（SCEPS）と呼ばれる。このシステムは、リチウムと六フッ化硫黄との反応によって発生した熱で[[水蒸気]]を生成し、その蒸気を利用して[[ランキンサイクル]]を駆動させることで魚雷を推進させる閉鎖系のシステムである<ref>{{Cite journal|title=Stored Chemical Energy Propulsion System for Underwater Applications| author=Hughes, T.G.; Smith, R.B. and Kiely, D.H. |journal= Journal of Energy|year= 1983|volume=7|issue=2 |pages=128–133|doi=10.2514/3.62644}}</ref>。
:
; 地球物理学
: [[地球物理学]]分野では、[[地下水]]に含まれるリチウム同位体組成を知ることで地下水の由来が「表層水」あるいは「地殻深部」かを知ることができるため、地殻内部構造の解析に用いられている<ref>[https://doi.org/10.4145/jahs.43.119 西尾嘉朗「リチウム同位体による地殻流体研究の新展開 —地殻活動の全貌解明に向けて—」]『日本水文科学会誌』Vol.43 (2013) No.4 p.119-135, {{doi|10.4145/jahs.43.119}}</ref>。

== 規制 ==
一般の消費者にとって最も容易に利用できるリチウム源はリチウム電池であり、いくつかの管轄区域においてリチウム電池の販売が制限されている。リチウムは、[[アルカリ金属]]を無水の液体[[アンモニア]]に溶解させた溶液を用いて還元反応を行う[[バーチ還元]]によって、[[プソイドエフェドリン]]および[[エフェドリン]]を[[覚醒剤]]の[[メタンフェタミン]]に還元させるために用いることができる<ref>{{cite web|url=http://www.illinoisattorneygeneral.gov/methnet/understandingmeth/basics.html |title=Illinois Attorney General&nbsp;– Basic Understanding Of Meth |publisher=Illinoisattorneygeneral.gov |accessdate=2010-10-06|archiveurl=https://web.archive.org/web/20061208181442/https://www.illinoisattorneygeneral.gov/methnet/understandingmeth/basics.html|archivedate=2006-12-08}}</ref><ref>{{cite journal|url=http://jolt.unc.edu/sites/default/files/7_nc_jl_tech_421.pdf|format=PDF|accessdate=2010-10-05|title=Methamphetamine remediation research act of 2005: Just what the doctor ordered for cleaning up methfields—or sugar pill placebo?|journal=North Carolina Journal of Law & Technology|year=2006|volume=7|first=Aaron R.|last=Harmon|deadlinkdate=2017年9月|archiveurl=https://web.archive.org/web/20100613120359/http://jolt.unc.edu/sites/default/files/7_nc_jl_tech_421.pdf|archivedate=2010年6月13日}}</ref>。

大部分のリチウム電池は[[短絡]]によって非常に急速に放電して過熱し、それによって爆発の可能性につながることがあるため（[[熱暴走]]）、運送や積荷に関して、特に[[航空機]]のような特定の輸送機関を用いることが禁止されている場合がある。大部分の消費者向けのリチウム電池はこの種の事故を防ぐために、熱の過負荷から保護する回路が内蔵されているか、もしくは本質的に短絡時に流れる電流を制限するような設計がされている。自然発生的な熱暴走に至る内部短絡は、電池の製造欠陥もしくは損傷のために発現することが知られていた<ref>{{Cite book|isbn = 9780306447587|pages = 15–16|url = https://books.google.co.jp/books?id=i7U-0IB8tjMC&pg=PA15&redir_esc=y&hl=ja|author = Samuel C. Levy and Per Bro.|year = 1994|publisher = Plenum Press|location = New York|title = Battery hazards and accident prevention}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www.tsa.gov/travelers/airtravel/assistant/batteries.shtm |title=TSA: Safe Travel with Batteries and Devices |publisher=Tsa.gov |date=2008-01-01 |accessdate=2010-10-06|url-status=dead|url-status-date=2017-07 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20101227093418/http://www.tsa.gov/travelers/airtravel/assistant/batteries.shtm |archivedate=2010-12-27}}</ref>。

日本では[[消防法]]による[[危険物]]のうち、「別表第一の品名欄に掲げる物品で同表に定める区分に応じ同表の性質欄に掲げる性状を有するもの」の中の「第3類 自然発火性物質及び禁水性物質」の「第1種 自然発火性物質及び禁水性物質」として金属リチウム（Li）が、また、「第2種 自然発火性物質及び禁水性物質」水素化リチウム（LiH）として消防法での[[危険物]]に該当している。

== リチウム相場 ==
[[Image:Lithium world production.svg|thumb|リチウムの産出量]]
リチウムは[[レアメタル]]と並んで産業に不可欠で、近年世界各国で[[二次電池]]としての需要が伸びていることにより、[[投資]]の対象になりつつあり、投機的な資金が流入することにより相場が高騰しつつある。過去には[[銀の木曜日]]による[[シルバーショック]]やレアメタルの輸出規制により相場が高騰した事例があり、相場の暴騰が懸念される。

そのような事態を見据えて各社では代替技術の開発が進められる。

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
=== 注釈 ===
{{reflist|group=note}}
=== 出典 ===
{{Reflist|3}}

== 参考文献 ==
* {{Cite magazine|title = [[ニューズウィーク]]日本版(2023年2月28日号) |chapter = インドが見つけたリチウムという宝の山 |newspaper = |publisher = CCCメディアハウス |date = 2023-2-28 |ref = {{Sfnref |ニューズウィーク2023年2月28日}} }}

== 関連項目 ==
{{Commons|Lithium}}
* [[リチウム塩]] - 医薬品として利用される。
* [[リチウムの同位体]]
* [[リチウムテスト]]

== 外部リンク ==
* {{ICSC|0710}}
* {{YouTube|Ft4E1eCUItI|Alkali metals in water ( Not the braniac version )}}{{en icon}} - アルカリ金属元素と水の反応動画
* [https://www.nikkei.com/article/DGXZQOGN21E5C0R20C23A4000000/ チリ大統領、リチウム国有化を表明　世界2位の生産国(日本経済新聞2023年4月22日記事)]
* {{Kotobank}}

{{元素周期表}}
{{リチウムの化合物}}
{{Good article}}
{{Normdaten}}

{{DEFAULTSORT:りちうむ}}
[[Category:リチウム|*]]
[[Category:元素]]
[[Category:アルカリ金属]]
[[Category:第2周期元素]]