(2010?江苏)正极材料为LiCoO
2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源.但钴的资源匮乏限制了其进一步发展.
(1)橄榄石型LiFePO
4是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过(NH
4)
2Fe(SO
4)
2、H
3PO
4与LiOH溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得.
①共沉淀反应投料时,不将(NH
4)
2Fe(SO
4)
2和LiOH溶液直接混合的原因是
Fe2+在碱性条件下更容易被氧化
Fe2+在碱性条件下更容易被氧化
.
②共沉淀反应的化学方程式为
(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O
(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O
.
③高温成型前,常向LiFePO
4中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的LiFePO
4的导电性能外,还能
与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化
与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化
.
(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO
2及少量AI、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂.
①在上述溶解过程中,S
2O
32-被氧化成SO
42-,LiCoO
2在溶解过程中反应的化学方程式为
8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O
8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O
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②Co(OH)
2在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如右图所示.已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为
CoO
CoO
.(填化学式);在350~400℃范围内,剩余固体的成分为
Co2O3、Co3O4
Co2O3、Co3O4
.(填化学式).