基本介紹
- 中文名：氧化鈷鋰
- 化學式：LiCoO2
- 提出者：Goodenough小組
- 結構類型：典型的層狀結構
LiCoO2最先由Goodenough小組提出，它具有典型的層狀結構，是最早被商業化的鋰離子電池正極材料。LiCoO2即是典型的二維鋰離子通道的正極材料。它屬於α-NaFeO2型層狀結構的，基於氧原子的立方密堆積，Li+和Co3+各自位於立方密堆積中交替的八面體位置。但因Li+和Co3+與氧原子層的作用力不同，氧原子的分布並非理想的密堆積結構，而是由立方對稱畸變為六方對稱。
層狀LiCoO2中鋰離子在CoO2原子密實層的層間進行二維運動，具有工作電壓高，充放電電壓平穩，比能量高，循環性能好等優點。由於LiCoO2具有生產工藝簡單和電化學性能穩定等優勢，所以是最先實現商品化的正極材料。
LiCoO2價格昂貴，實際比容量僅為其理論容量（274mAh·g-1）的50%左右，鈷的利用率較低；LiCoO2的循環壽命已達到500次，但仍有待於進一步提高。此外，LiCoO2的抗過充電性能較差，在較高充電電壓下比容量迅速降低。為克服LiCoO2存在問題，人們採用多種措施以提高LiCoO2的性能。
層狀LiCoO2的製備方法一般為固相反應，高溫下離子和原子通過反應物、中間體發生遷移。儘管遷移需要活化能，對反應不利，但是延長反應時間，製備電極材料的電化學性能均比較理想。日本索尼公司為了克服遷移時間長的問題，採用超細鋰鹽和鈷的氧化物混合。同時為了防止反應生成的離子太小而易發生遷移、溶解等情況，在反應前加入膠粘劑進行造粒。為了克服固相反應的缺點，採用溶膠-凝膠法、噴霧分解法、沉降法、冷凍乾燥旋轉蒸發法、超臨界乾燥法和噴霧乾燥法等方法。這些方法的優點是Li+、Co3+離子間的充分接觸，基本實現了原子級水平的反應。
LiCoO2，氧化鈷鋰，因為其良好的電化學性能，是目前鋰離子電池中使用最廣泛的正極材料。隨著各種移動電子設備的需求越來越多，鋰離子電池的需求量也在快速增長，因而，氧化鈷鋰的需求也在增加。由於金屬Co比較稀缺，並且價格昂貴。所以，目前人們正在積極開發低鈷或是無鈷的正極材料，同時，許多國內外研究工作者正在研究回收鋰離子電池。
