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

Question

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）

Answer 1

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）①Fe ²⁺ 在碱性条件下更易被氧化（凡合理答案均可）；②(NH ₄ ) ₂ Fe(SO ₄ ) ₂ +LiOH+H ₃ PO ₄ ==LiFePO ₄
+2NH ₄ HSO ₄ +H ₂ O；③与空气中O ₂ 反应，防止LiFePO ₄ 中的Fe ²⁺ 被氧化
（2）①8LiCoO ₂ +Na ₂ S ₂ O ₃ +11H ₂ SO ₄ ==4LiSO ₄ +8CoSO ₄ +Na ₂ SO ₄ +11H ₂ O
②CoO；Co ₂ O ₃ 和Co ₃ O ₄