二氧化钴锂

二氧化钴锂(LiCoO2)是一种重要的正极材料,常用于锂离子电池中。它具有高能量密度、长寿命和良好的循环性能等优点。下面将对其细节进行严谨且正确的详细说明:

1. 化学式:LiCoO2,由锂、钴和氧三种元素组成。

2. 结构:属于六方最密堆积结构,空间群为R-3m,晶胞参数a=2.816Å,c=14.086Å。其中,钴离子占据着八面体的中心位置,并与六个氧离子形成配位键,而锂离子则填充在八面体之间的八面体空隙中。

3. 物理性质:

- 密度:具有相对较高的密度,约为6.17 g/cm³。

- 熔点:具有高熔点,约为935℃。

- 晶体结构:呈层状结构,易于在不同方向上切割成薄片。

4. 化学性质:

- 耐腐蚀性:耐酸碱腐蚀,但会被强氧化剂如过氧化氢和过氧化物等氧化。

- 氧化还原性:可以发生氧化还原反应,主要是钴离子的氧化还原反应。

- 稳定性:在室温下稳定,但在高温、高湿度和高电压等条件下容易分解。

5. 在锂离子电池中的应用:

- 常用于正极材料:由于其具有高能量密度、长寿命和良好的循环性能等优点,因此被广泛应用于锂离子电池的正极材料中。

- 充放电反应:在充电时,LiCoO2被氧化为Co3+,同时释放出Li+离子;而在放电时,Co3+被还原为Co4+,同时吸收Li+离子。

- 改性研究:为了提高其性能,也进行了一系列的改性研究,如添加其他元素或掺杂剂以改善其循环性能、提高其导电性等。