目前,钴是生产锂离子电池的重要金属,主要用于电池的正极材料,如钴酸锂、镍钴锰酸锂(NCM)等。据电池用钴盐制造商eCobalt Solutions的估计,到2020年,75%的锂电池都将用到钴,因为钴具备增加电动车续航能力的作用。但是,全球约一半的钴来自战乱中的扎伊尔(刚果共和国),很多人担心钴供应量的稳定性,再加上各国大力发展纯电动车,导致对钴的需求飙升,钴的价格有成倍增长的趋势。因此,在锂离子电池中减少钴的用量,具有非常实际的意义。
自然界中已发现的钴矿物和含钴矿物共百余种,分属于单质、碳化物、氮化物、磷化物和硅磷化物、砷化物和硫砷化物、锑化物和硫锑化物、碲化物和硒碲化物、硫化物、硒化物、氧化物、氢氧化物和含水氧化物氢氧化物、砷酸盐、碳酸盐以及硅酸盐等14大类。其中以硫化物、砷化物和硫砷化物最多,主要的钴矿物为:硫钴矿(Co3S4)、纤维柱石(CuCo3S4)、辉砷钴矿(CoAsS)、砷钴矿(CoAs2)、钴华(3CoO·As2O5·8H2O)等。自然界中钴的存在形式有三种:①独立钴矿物,②呈类质同象或包裹体存在于某一矿物中,③呈吸附形式存在于某些矿物表面,其中以第二种存在形式最为普遍。以类质同象或显微包裹体存在于辉石、橄榄石、磁铁矿和铬铁矿中的钴不能利用,而赋存于黄铁矿和磁黄铁矿中者则可以利用。铁矿石中以类质同象或显微包裹体存在于硫化物和硫砷化物矿物中的钴,需加设浮选流程才能加以回收,而在铜镍矿中则无需为它们加设另外的选矿流程,它们是和镍一同选出来并从冶炼镍的炉渣中回收的,所以从炉渣中提取钴的生产成本较低。呈吸附形式存在的钴,不能为工业所利用。世界大洋底锰结核中含钴比较丰富,或许成为下个世纪生产钴的主要矿物原料。
问:固态锂电池用钴吗?
答:固态电池不使用钴元素是可以的,早期的固态电池用磷酸铁锂做正极,用聚合物做电解质,所以电池中不含钴元素,但是固态电池的发展,使用钴元素的电池很可能会成为一种潮流。
问:什么是四氧化三钴,它的用途是什么?
答:四氧化三钴是一种黑色略微发灰的粉末,容易吸收水分,有毒性,常常用来制作催化剂和陶瓷的颜料。
问:锂电池为什么要用钴?
答:并不是所有的锂电池都要用到钴,像镍酸锂电池、磷酸铁锂电池这些电池里面是不含钴元素的。