Question

正极材料为LiCoO₂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LiFePO₄是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过(NH₄)₂Fe(SO₄)₂、H₃PO₄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(NH₄)₂Fe(SO₄)₂和LiOH溶液直接混合的原因是________．

②共沉淀反应的化学方程式为________．

③高温成型前，常向LiFePO₄中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的LiFePO₄的导电性能外，还能________．

(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO₂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，S₂O₃^2－被氧化成SO₄^2－，LiCoO₂在溶解过程中反应的化学方程式为________．

②Co(OH)₂在空气中加热时，固体残留率随温度的变化

如下图所示．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________．(填化学式)；

在350～400℃范围内，剩余固体的成分为________．(填化学式)．

Answer 1

答案：
解析：

(1)①Fe2+在碱性条件下更易被氧化(凡合理答案均可) 　　②(NH4)2Fe(SO4)2＋LiOH＋H3PO4＝LiFePO4↓＋2NH4HSO4＋H2 　　③与空气中O2反应，防止LiFePO4中的Fe2+被氧化(凡合理答案均可) 　　(2)①8LiCoO2＋Na2S2O3＋11H2SO4＝4Li2SO4＋8CoSO4＋Na2SO4＋11H2O 　　②CoO　Co2O3、CO3O4