鈷酸鋰簡(jiǎn)介
鋰離子二次電池正極材料（鈷酸鋰）的液相合成工藝，它采用聚乙烯醇（PVA）或聚乙二醇（PEG）水溶液為溶劑，鋰鹽、鈷鹽分別溶解在PVA或PEG水溶液中，混合后的溶液經(jīng)過(guò)加熱，濃縮形成凝膠，天生的凝膠體再進(jìn)行加熱分解，然后在高溫下煅燒，將燒成的粉體碾磨、過(guò)篩即得到鈷酸鋰粉。
鈷酸鋰的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
LiCoO2 是鋰離子電池中一種較好的正極材料，具有工作電壓高、放電平穩(wěn)、比能量高、循環(huán)性能好等優(yōu)點(diǎn)，適合大流量放電和鋰離子的嵌入和脫出，在鋰離子電池中得到率先使用。此外，由于它較易制備而成為目前唯一已實(shí)用于生產(chǎn)的鋰離子電池正極材料。但現(xiàn)在LiFePO4正極材料目前也得到了商業(yè)化，更具有點(diǎn)，稱作未來(lái)的“生命電池”。
缺點(diǎn)
LiCoO2 的實(shí)際容量約為140 mA·h/ g ，只有理論容量（274 mA·h/ g） 的約50 % ，且在反復(fù)的充放電過(guò)程中，因鋰離子的反復(fù)嵌入和脫出，使活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)在多次收縮和膨脹后發(fā)生改變，導(dǎo)致LiCoO2 內(nèi)阻增大，容量減小。
鈷酸鋰的合成方法
1、冷凍干燥法
2、超聲波處理
3、改進(jìn)的燃燒合成法
4、聲化學(xué)合成
5、沉淀和陳化過(guò)程
6、水熱合成法
7、有機(jī)金屬先驅(qū)物法
鈷酸鋰合成步驟
將Co（NO3）：6H2O和LiOHH2O在空氣中以200r/min的速度研磨1Oh，然后在400C下加熱，得到層狀LiCoO，結(jié)構(gòu)。Li和CO的比例分別是1:1，1：1.22，1:1.5。
鈷酸鋰的用途
鈷酸鋰主要在大功率的鋰離子電池中得到廣泛的應(yīng)用。
鈷酸鋰對(duì)人有什么危害
鈷酸鋰是鋰離子電池材料。不溶于水和有機(jī)溶劑的，不會(huì)對(duì)人造成急性中毒反應(yīng)。慢性接觸會(huì)對(duì)呼吸道和消化道有一定影響，長(zhǎng)期接觸可能會(huì)有一些皮膚粘膜的損害，如呼吸道的刺激癥狀此外對(duì)甲狀腺功能也會(huì)有一定的影響。應(yīng)做好呼吸道和皮膚的防護(hù)工作。
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什么是鈷
鈷［gǔ］ ，元素符號(hào)Co，銀白色鐵磁性金屬，表面呈銀白略帶淡粉色，在周期表中位于第4周期、第Ⅷ族，原子序數(shù)27，原子量58.9332，密排六方晶體，常見(jiàn)化合價(jià)為+2、+3。 鈷是具有光澤的鋼灰色金屬，比較硬而脆，有鐵磁性，加熱到1150℃時(shí)磁性消失。鈷的化合價(jià)為+2價(jià)和+3價(jià)。在常溫下不和水作用，在潮濕的空氣中也很穩(wěn)定。在空氣中加熱至300℃以上時(shí)氧化生成CoO，在白熱時(shí)燃燒成Co3O4。氫還原法制成的細(xì)金屬鈷粉在空氣中能自燃生成氧化鈷。鈷是生產(chǎn)耐熱合金、硬質(zhì)合金、防腐合金、磁性合金和各種鈷鹽的重要原料。
鈷對(duì)人體的危害
鈷失調(diào)對(duì)人體健康的影響水中重金屬離子鈷，濃度超標(biāo)時(shí)會(huì)引起很多嚴(yán)重的健康問(wèn)題，如低血壓、癱瘓、腹瀉和骨缺陷等，也會(huì)導(dǎo)致活細(xì)胞的基因突變。此外，放射性鈷（如鈷-60）還是重要的核污染物。
經(jīng)常注射鈷或暴露于過(guò)量的鈷環(huán)境中，可引起鈷中毒。鈷中毒的臨床表現(xiàn)為食欲不振、嘔吐、腹瀉等。兒童對(duì)鈷的毒性敏感，應(yīng)避免使用每千克體重超過(guò)1mg的劑量。在缺乏維生素B12和蛋白質(zhì)以及攝入酒精時(shí)，毒性會(huì)增加，這在酗酒者中常見(jiàn)。
鈷對(duì)環(huán)境的危害
1、大氣污染
空氣中本身就存在鈷，燃煤會(huì)向空氣釋放出大量的鈷氣體，每公斤煤中的鈷含量為1～90毫克，平均每公斤4毫克，每公斤石油中僅為0.05毫克。1975年全世界因燃燒煤和石油而向大氣排放的鈷約11000噸。歐洲大氣中的鈷含量為0.2～37纖克/m3，北美為0.13～23纖克/m3，日本為1.4～4纖克/m3，南極僅為0.0005纖克/m3。
2、水體污染
鈷在天然水中常以水合氧化鈷、碳酸鈷的形式存在，或者沉淀在水底，或者被底質(zhì)吸附，很少溶解于水中。淡水中鈷的平均含量為0.2微克/升。在酸性溶液中，以鈷的水合絡(luò)離子或其他絡(luò)離子的形式；在堿性溶液中，以【Co（OH）4】2-的形式逐漸增大溶解度。鈷與天然水中的配位體往往生成兩價(jià)的絡(luò)離子，但與氨、含銨和含硝基等類配體化合物生成絡(luò)離子時(shí)，鈷先由分子氧氧化生成三價(jià)的絡(luò)離子。在海水中鈷的平均含量只有0.02微克/升，溶解的鈷主要是以Co2+和CoCO3的狀態(tài)存在。從淡水與海水的鈷濃度之比可以看出，鈷在入海河口附近沉積物中有中等程度的富集。鈷對(duì)魚(yú)類和水生動(dòng)物的毒性比對(duì)溫血?jiǎng)游锎?。鈷的毒性作用臨界濃度為0.5毫克/升，鈷濃度達(dá)到10毫克/升，可使鯽魚(yú)和絲魚(yú)死亡。
3、土壤污染
土壤中的含鈷量為0.05～65ppm，中值為8ppm。巖石風(fēng)化為土壤，鈷的濃度變化不大，如含鈷為59ppm的玄武巖風(fēng)化后含鈷為81ppm，略有富集。實(shí)驗(yàn)表明：鈷在土壤溶液中濃度為0.1～0.27mg/l、1mg/l、5.9mg/l時(shí)，分別對(duì)西紅柿、亞麻、甜菜有毒害作用。土壤中含有一定量的鈷，對(duì)植物生長(zhǎng)有好處，但是，當(dāng)土壤被鈷嚴(yán)重污染后，當(dāng)鈷濃度為10mg/l時(shí)，可使農(nóng)作物死亡。美國(guó)規(guī)定灌溉用水鈷的最大容許濃度為0.2mg/l。