正极材料为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)橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过、与
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,不将和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,常向中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的的导电性能外,还能___________________________。
(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有及少量Al、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。
① 在上述溶解过程中,被氧化成,在溶解过程中反应的化学方程式为______________________________。
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)
(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+H2O;③与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化
(2)①8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4==4LiSO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O
②CoO;Co2O3和Co3O4