生产钴酸锂通常需要以下步骤:
1.准备原材料:钴矿石、氢氧化锂、酸、碳酸氢钠等。
2.矿石炼制:将采集到的钴矿石经过物理和化学方法的处理,得到含钴的氧化物。
3.制备钴酸:将含钴氧化物和酸反应,得到钴酸。
4.制备氢氧化锂:将氢氧化锂和酸反应,得到氢氧化锂。
5.混合反应:将钴酸和氢氧化锂混合,并加入其他辅助剂,如碳酸氢钠等,进行反应。
6.沉淀和过滤:反应后得到的钴酸锂沉淀,进行过滤和洗涤。
7.干燥和烧结:将过滤后的钴酸锂干燥,然后进行高温烧结,得到纯度更高的钴酸锂。
8.制备成品:将烧结后的钴酸锂粉末进行加工,制备成终的钴酸锂产品。
钴酸锂电池在使用过程中会出现容量下降、内阻增加等问题,导致终报废。钴酸锂电池报废后,应该进行分类处理,将电池正常回收或送至的处理机构进行处理。钴酸锂电池的处理应该遵守相关法规,采用环保、安全的方式进行处理,以避免对环境和人体健康造成影响。
钴酸锂作为锂电正极材料的作用机理:LCO作为锂离子电池正极的机理在于其是一种锂离子导体,即内部的锂离子可以在一定电化学条件下从材料内部出来(脱嵌),然后在另一电化学条件下嵌入回去,且具有良好的可逆性。
钴酸锂锂电池商品化应用:
当Moli公司的二次电池接连发生爆炸的时候,业界对可充锂电池的未来充满绝望和恐惧。所谓富贵险中求,不入穴焉得子,日本人这个时候悄悄地把很多人不敢碰的钴酸锂与碳负极搭配,于是代商品化锂离子电池横空出世,这个时间是1991年。所以将钴酸锂称为现代锂离子电池正极材料的开山鼻祖,一点儿也不为过。
钴酸锂结构:
阴有分层结构。在放电期间,锂离子从阳极移动到阴极; 充电时流量从阴极流向阳极。钴酸锂的缺点是寿命相对较短,热稳定性低和负载能力有限(比功率)。像其他钴混合锂离子电池一样,钴酸锂采用石墨阳极,其循环寿命主要受到固体电解质界面(SEI)的限制,主要表现在SEI膜的逐渐增厚,和快速充电或者低温充电过程的阳极镀锂问题。较新的材料体系增加了镍,锰和/或铝以提高寿命,负载能力和降低成本。
钴酸锂的理化性质:
其外观呈灰黑色粉末。在酸性溶液中是强氧化剂,能将CI-氧化为Cl2,将Mn2+氧化为MnO4-。在酸性溶液中的氧化还原电位比高铁酸弱一些,但远高锰酸。