Conocimientos sobre las baterías de óxido de litio cobalto

Los materiales principales de las baterías de óxido de litio cobalto son el cobalto y el litio. El rendimiento ciclístico de las baterías de óxido de litio cobalto y metal de litio está estrechamente relacionado con estos materiales. La siguiente sección profundizará en las ventajas y desventajas de su rendimiento electroquímico examinando el principio de funcionamiento de las baterías de óxido de cobalto de litio. El óxido de litio cobalto, con la fórmula química LiCoO2, es un compuesto inorgánico comúnmente utilizado como material de electrodo positivo en baterías de iones de litio.

1. Ventajas de las baterías de óxido de litio cobalto:

(1) Rendimiento electroquímico superior: Decaymiento medio de la capacidad por ciclo <0,05%, capacidad específica de descarga inicial >135mAh/g, ratio de meseta de descarga inicial de 3,6V >85%.

(2) Excelente rendimiento de procesamiento.

(3) Alta densidad de toques, que ayuda a mejorar la capacidad volumétrica específica de la batería.

(4) Rendimiento estable del producto y buena consistencia.

(5) Las ventajas incluyen alto voltaje de funcionamiento, descarga estable, alta energía específica y buen rendimiento en el ciclo.

(6) Adecuado para descarga de alto flujo e inserción y extracción de iones de litio, lo que lo convierte en pionero en baterías de iones de litio.

2. Desventajas del óxido de litio cobalto (LiCoO2):

(1) La capacidad real de LiCoO2 es aproximadamente 140 mA/g, solo alrededor del 50% de la capacidad teórica (274 mA/g).

(2) Durante cargas y descargas repetidas, la inserción y extracción repetida de iones de litio altera la estructura del material activo tras múltiples contracciones y expansiones, lo que conduce a un aumento de la resistencia interna y a una disminución de la capacidad en LiCoO2.

Reacciones que ocurren durante el proceso de carga y descarga de LiCoO2:

Reacción durante la carga:

Electrodo positivo: LiCoO2 = Li1-xCoO2 xLi xe-

Electrodo negativo: 6C xLi xe- = LixC6

Reacción durante la descarga:

Electrodo positivo: Li1-xCoO2 xLi xe- = LiCoO2

Electrodo negativo: LixC6 = 6C xLi xe-

Las baterías de óxido de litio cobalto tienen una estructura estable, alta capacidad específica y un rendimiento general sobresaliente, pero su mala seguridad y un coste muy elevado. Se utilizan principalmente en celdas pequeñas y medianas y se emplean ampliamente en dispositivos electrónicos pequeños como portátiles, teléfonos móviles y reproductores MP3/4. El voltaje nominal es de 3,7V.