氧化钴锂一般有两种结构：层状结构和尖晶石结构。然而通常意义说的氧化钴锂基本上指前者，在本文中除非另有说明，亦指前都。后者结构不稳定，循环性能不好，常被人忽略，在这里只是进行简单介绍。层状氧化钴锂为锂离子电池中最常见的正极材料，其可应用于水锂电。然而与氧化镍和氧化锰锂等正极材料相比，研究得不是很多，一方面在于其资源有限，成比较高，另一方面在于容易制备和结构比较稳定。 一、氧化钴锂（锂电池材料）的物理性能：
常用的氧化钴锂为层状结构，结构比较稳定，其X射线衍射曲线如图，其研究始于1980年。在理想层状LiCoO2结构中，Li+和 Co3+各自于立方紧密堆积层中交替的八面体位置。但实际上由于Li+和Co3+与氧原子层的作用力不一样，氧原子的分布并不是理想的密堆结构，而是有所偏离，呈现三放对称。以充电和放电过程中，锂锂子可以从所在的平面发生可逆嵌/嵌入反应。由于锂离子在键合强的CoO2层间进行二维运力，锂离子电导率高，扩散系数为10-7---10-9cm2/s.加外共棱的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，电子电导率亦比较高。 二、氧化钴锂（锂电池材料）的制备方法
氧化钴锂的制备方法比较多，通常为固相反应。对于固相反应，一般是在高温下进行的。但是在高温下离
子和原子通过化学性能均比较理想的电极材料。索尼公司为了克服迁移时间长的问题，采用超细锂盐和钴的氧化物混合；同时为了防止反应生成的粒子过小而易发生迁移、溶解等，在反应前加入黏合剂进行造粒。
为了克服固相反应的缺点，可以采用溶胶-凝胶法、喷雾分解法、沉降法、冷冻干燥旋转蒸发法、超临界干燥和喷雾干燥法等方法进行改性，这此方法的优点是LI+、Co3+间的接触充分，基本上实现了原子级水平的反应。低温下制备的LiCoO2介于层状结构与尖晶石结构之间，由于阳离子的无序度大，电化学性能差，因此层状的LiCoO2的制备还须在较高的温度下进行热处理，这样有利于反应产物均匀和产品质量的稳定。 喷雾干燥仪的结构。先将锂盐与钴盐混合，然后加入聚合物支撑体如PEG，然后进行喷雾干燥。一般而言，这样制备的前驱体材料结晶度低，不能直接作为锂二次电池的正极材料。但是锂和钴的混合比较均匀，因此也可以在引基础上再进行高温热处理。
溶胶-凝胶法是将有机物或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶等过程而发生固化，然后热处理制备固体氧化物等的方法之一，是湿化学方法中新的一种方法，可追溯到1946年，即通过正硅酸乙酯水解形成SiO2 凝胶，到20世纪80年代才开始进一步发展。溶胶-凝胶法主要分三种：外凝胶法，内凝胶和凝胶法支撑法。在本书中不予以区分，统称为溶胶-凝胶法。与其他传统方法相比，具有明显的优越性，如合成温度低、粒子小、粒径公布窄、均一性好、比表面积大，因此应用很广。
用溶胶-凝胶法制备氧化钴锂，一般是先将然盐溶解，然后用LiOH和氨水逐渐调节PH，形成凝胶。在该过程中，PH的控制比较重要。控制不好一般形成沉淀，故也将该法称为沉淀法或共沉淀法。为了更好地控制粒子大小及结构的均匀性，可加入有机酸作为载体，如草酸、洒石酸、丙烯酸、柠檬酸、聚丙烯酸、腐殖酸、聚乙烯吡咯烷酮、2-基已酸、琥珀酸等。在形成的凝胶中，由于酸上的氧与钴锂子和锂离子结合，因此不仅可以保证粒子在纳米级范围内，而且使用锂与钴在原子级水平发生均匀混合，在较低的合成温度下就可以得到结晶性好的氧化钴锂；同时也不像固相反应那样需要长时间加热。
下节讲述“氧化钴锂的热稳定性”。请留意！
《深圳市蓝泰阳新能源科技有限公司--技术部》--摘
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