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回收钴酸锂,回收过期钴酸锂。
锂钴的氧化物,有时被称为钴酸锂[1]或者锂辉钴矿,其化学式为LiCoO2。钴以+3价的形式存在,因此它的IUPAC命名为lithium cobalt(III) oxide。
钴酸锂是一种深蓝色或蓝灰色的结晶固体,[2]通常用于锂离子电池的正极。目前,科学家们已经采用很多方法来研究LiCoO2的结构, 如:X-射线衍射、电子显微镜、中子粉末衍射和X-射线吸收精细结构谱(EXAFS)[3]。
LiCoO2固体由+1价锂离子层(Li+)层组成,这些正离子层位于钴和氧原子的扩展阴离子片之间,排列成边缘共享的八面体,两个面平行于片平面。钴以+3价的形式(Co3+)存在,夹在两层氧(O2?)之间。
在每一层(钴、氧或锂)中,原子排列成规则的三角形晶格。晶格被偏移,使得锂原子离钴原子远,并且该结构在垂直于每三层钴(或锂)的平面的方向上重复。因此,LiCoO2的空间组是赫尔曼-莫苷(Hermann-Mauguin)记号法中的 ,表示一个菱形单元,每个菱形单元有三重不适当的旋转对称和镜像平面。三重旋转轴(垂直于各层)被认为是不合适的,因为氧的三角形(在每个八面体的相对两侧)是反对齐的。1980年,牛津大学的John B. Goodenough研究组发现了钴酸锂作为嵌入式电极的用途。[5]
钴酸锂现在被用作一些可充电锂离子电池的正极,其颗粒大小从纳米到微米不等。[6][6]在充电过程中,部分钴被氧化为+4价,部分锂离子迁移到电解液中,产生一系列化合物LixCoO2( 0 < x < 1) 。[6]
采用 LiCoO2 作为正极材料的电池具有非常稳定的容量,但是与-钴-铝(NCA)氧化物的正极材料相比,其容量和功率较低。对于 LiCoO2 正极来说,其热稳定性比其他富的化学物质要好,但不是很明显。这使得LiCoO2电池在高温操作(>130℃)或过充等情况下容生热失控。在较高的温度下,LiCoO2分解生成氧气,然后与电池中的有机电解质发生反应。这是一个安全问题,因为这种高度放热反应的规模很大,会蔓延到相邻的电池或点燃附近的可燃材料。[6]一般来说,这种情况在许多锂离子电池的正极材料很常见。