【摘要】 O呈现ABCABC立方密堆积排列,在O的层间Li+和Co2+交替占据其层间的八面体位置(空隙)

科学指南针-知识课堂

LiCoO2具有层状结构，这种结构由共边CoO6八面体层与锂离子层交替排列而成，属于六方晶系R-3m空间群。

晶格常数:

a=0.2805nm

b=0.2805nm

c=1.406nm

O呈现ABCABC立方密堆积排列,在O的层间Li+和Co2+交替占据其层间的八面体位置(空隙)；锂离子在CoO2,原子密实层的层间进行二维运动。

层状结构的LiCoO2材料具有独特的晶体结构，其中氧原子（O）以ABCABC的立方密堆积方式排列，这种排列方式在O的层间形成了八面体空隙。在这些层间的八面体位置，锂离子（Li⁺）和钴离子（Co²⁺）交替占据，形成了一种稳定的层状结构。

锂离子电导率较高：扩散系数：10-12~10-11cm2/s层状结构LiCoO2中Co-O键结合作用强，充放电过程，Li+易于在层间进行二维迁移。

电子电导率σe较高：10-3S/cm,共棱的CoO6的八面体分布使Co与Co之间以Co-O-Co形式发生相互作用。

 

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LiCoO2制备合成方法

固相合成法

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其他合成方法：

  • 溶胶-凝胶法

  • 水热法

  • 模板法

  • 共沉淀法

优点：Li+和Co2+之间充分接触，达到近似原子水平的混合，易于控制产物粒径和组相。

缺点：工序繁琐，成本高，不易于工业化生产。

 

LiCoO2电化学性能

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LixCoO2（x＞0.55）→失氧反应→电解液分解、集流体腐蚀→电极材料结构的不可逆相变→循环稳定性↓

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可逆脱嵌最大比例：约55%

理论比容量：274mAh/g

实际比容量：130-150 mAh/g

 

LixCoO2的特点-图片源自网络

 

LiCoO2改性研究

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今后研究方向：降低LiCoO2的成本和提高在较高温度（＜65℃）下的循环性能

 

新能源电池材料测试

 

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