Dioxyde de cobalt et de lithium

Dioxyde de cobalt et de lithium
Image illustrative de l’article Dioxyde de cobalt et de lithium
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Structure du dioxyde de cobalt et de lithium
Identification
Nom UICPA oxyde mixte de cobalt(III) et de lithium
Synonymes

oxyde mixte de cobalt et de lithium

No CAS 12190-79-3
No ECHA 100.032.135
No CE 235-362-0
PubChem 23670860
Propriétés chimiques
Formule CoLiO2LiCoO2
Masse molaire[1] 97,873 ± 0,003 g/mol
Co 60,21 %, Li 7,09 %, O 32,69 %,
Précautions
SGH[2]
SGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotique
Attention
H317 et P280

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le dioxyde de cobalt et de lithium, également appelé oxyde mixte de cobalt et de lithium, est le composé chimique de formule LiCoO2. Les atomes de cobalt sont formellement dans l’état d'oxydation +3, d’où le nom IUPAC d’oxyde de cobalt(III) et de lithium.

C'est un solide dont la structure a d'abord été calculée de façon théorique avant d'être confirmée notamment par diffraction aux rayons X : cette structure est lamellaire, pouvant être représentée comme des couches d'octaèdres CoO6 d'atomes de cobalt et d'oxygène entre lesquels s'insèrent des atomes de lithium[3].

C'est la structure lamellaire du LiCoO2 qui lui permet de jouer efficacement le rôle d'électrode positive dans les accumulateurs lithium-ion :

* en charge, l'électrode positive LiCoO2 qui fonctionne en anode est reliée à la borne positive d'un générateur, permettant de libérer des cations Li+ dans l'électrolyte en direction de l'électrode négative (souvent constituée de carbone), reliée à la borne négative du générateur : l'électrode négative qui fonctionne en cathode « s'épaissit » d'un dépôt de lithium venu de l'électrode positive à travers l'électrolyte, tandis que l'électrode positive se « vide » de son lithium entre les couches d'octaèdres CoO6 ;
  • en décharge, l'électrode positive se « reconstitue » en fixant des cations Li+ de l'électrolyte qui viennent s'insérer entre les couches d'octaèdres CoO6 en absorbant un électron tandis que des cations Li+ passent en solution dans l'électrolyte du côté de l'électrode négative en libérant un électron : ces réactions sont à l'origine de la force électromotrice de ce type d'accumulateurs.

L'oxyde mixte de cobalt et de lithium est toxique en raison du cobalt qu'il contient, et doit être manipulé avec précaution.

Notes et références

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. a et b SIGMA-ALDRICH
  3. (en) Yang Shao-Horn, Laurence Croguennec, Claude Delmas, E. Chris Nelson and Michael A. O'Keefem, « Atomic resolution of lithium ions in LiCoO2 », Nature Materials, vol. 2, no 7,‎ , p. 464–467 (DOI 10.1038/nmat922)