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            四氧化三鈷晶體結構是怎樣的?

              納米四氧化三鈷具有尖晶石晶體結構圖片。性能特點:四氧化三鈷具有尖晶石晶體結構,是一個重要的磁性材料、P-型半導體,在異相催化、鋰離子充電電池的陽極材料、固態傳感器、電致變色器件、太陽能吸收材料和顏料等很多方面具有重要的應用價值。Co3O4是制造鋰電池電極材料鈷酸鋰的主要原料。制備納米Co3O4有許多方法,如:共沉淀法、化學氣相沉淀法、室溫固相反應法等。



              四氧化三鈷物理性質

              性質:灰色或黑色粉末。密度5.8-6.3g/cm3。為一氧化鈷合三氧化二鈷的產物。露置空氣中易于吸收水分,但不生成水合物。緩慢溶于無機酸。加熱到1200℃以上時會分解為氧化亞鈷。在氫氣火焰中強熱到900℃時,轉變為金屬鈷。

              應用領域

              具有尖晶石結構的Co3O4還可以作為電催化劑,催化陽極上氧、氯的析出;電解食鹽水時代替價格昂貴的RuO2用作陽極活性材料;還有希望在燃料電池中作為陰極催化劑使用。

              無論是薄膜還是粉體的制備,制備方法不同對材料性能產生的影響很大。制備Co3O4常用的方法主要有鈷鹽熱解法、溶膠凝膠法、化學噴霧法等。其中后兩種方法常用于在不同基體上制備薄膜材料。工業化規模生產鈷氧化物粉體常用化學熱解法。

              制備方法

              溶膠凝膠法是另一種制備高純度、單分散顆粒的方法。與傳統方法相比,它具有熱處理溫度低的優勢。Mustapha El Baydi et al.采用溶膠凝膠法制備Co3O4,并對比了溶膠凝膠法、固體硝酸鹽熱解法和硝酸鹽溶液噴霧熱解法所得材料的形貌粒度,比表面積和電催化活性。發現盡管溶膠凝膠法制備的Co3O4粒徑范圍分布窄(2-4nm)、比表面積較大,但材料并未表現出更優良的電催化活性。而納米材料由于粒徑小,具有特異的表面效應和體積效應。當控制Co3O4的粒度在納米范圍內時,其催化活性會大大提高。例如,Co3O4催化CO的氧化反應,顆粒粒度是影響其催化活性的主要因素。當Co3O4的粒度達到幾個納米時,-78℃時CO的氧化轉化率仍可達100%。當小粒子尺寸進入納米量級時,其本身具有量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應和宏觀量子隧道效應,展現出許多特有的性質。因此,納米材料在催化、濾光、醫藥、磁介質及新材料等方面有廣闊的應用前景。但是,納米材料具有很高的表面活性,極易產生團聚。Dierstein A.等人采用氧化氣氛下的電化學沉積法(EDOC)、并使用適當的穩定劑制備了粒徑分布范圍窄的納米Co3O4粉體。采用簡便易行的方法制備分散良好、形貌和顆粒大小均勻、雜質含量低的納米Co3O4粉體,有效解決納米粉體材料的團聚問題,是重要的研究課題。



            -------------鈷常見問題解答-------------


                  問:鋰電池可以不用鈷嗎?

                  答:鋰電池完全可以不用鈷元素,比如磷酸鐵鋰電池,只有使用鈷酸鋰材料的電池中才含有鈷元素。


                  問:固態鋰電池用鈷嗎?

                  答:固態電池不使用鈷元素是可以的,早期的固態電池用磷酸鐵鋰做正極,用聚合物做電解質,所以電池中不含鈷元素,但是固態電池的發展,使用鈷元素的電池很可能會成為一種潮流。


                  問:鈷在鋰電池中的作用是什么?

                  答:鈷在電池中的存在形式是鈷酸鋰,作為鋰電池的正極材料來使用。



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