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碳酸鋰可用于鋰化合物及搪瓷、玻璃制造，是制取鋰化合物和金屬鋰的原料，可作鋁冶煉的電解浴添加劑。在玻璃、陶瓷、醫藥和食品等工業中應用廣泛，亦可用于合成橡膠、染料、半導體、軍事工業、電視機、原子能、醫藥、催化劑等方面。用于制取聲學級單晶，光學級單晶。還可用于治療狂燥性精神病，制作鎮靜劑等。
工業級碳酸鋰是一種無機化合物，其分子式為Li2CO3。白鹽是一種重要的工業化學品，廣泛應用于電池、金屬氧化物等行業。與形成至少三種水合物的碳酸鈉不同，工業級碳酸鋰只以無水的形式存在。與其他鋰鹽相比，它在水中的溶解度很低。從鋰礦石的水提取物中分離出來的鋰可以利用這種不良的溶解性。
從碳酸鋰中衍生出來的玻璃可以用于烤箱用具。碳酸鋰是低火和高火陶瓷釉的常見成分。它的堿性有利于改變釉料中金屬氧化物著色劑的狀態，尤其是紅色氧化鐵(Fe2O3)。制備碳酸鋰時，水泥凝固更快，可用于瓷磚粘合劑。添加到三氟化鋁中，會形成LiF，為鋁加工提供的電解質。鈷酸鋰制成的鋰離子電池陰極。對于雙相情感障礙的治療，是世界衛生組織基本藥物目錄中很重要的藥物列表。
