Dioxyde de cobalt et de lithium

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.

Dioxyde de cobalt et de lithium
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	97,873 ± 0,003 g/mol Co 60,21 %, Li 7,09 %, O 32,69 %,
Précautions
SGH
Attention H317 et P280 H317 : Peut provoquer une allergie cutanée P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage.
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

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.

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.

[réf. nécessaire]

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