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2.3.1 Lithium-Kobaltdioxid (LiCoO2)

Meist kurz „Kobaltoxid“ genannt, ist das Standardkathodenmaterial für sekundäre Lithiumsysteme schlechthin. Heißt, die heute verfügbare Massenware für Mobiltelefone hat zumeist dieses Kathodenmaterial. Der Vorteil der Bekanntheit (es wird am längsten eingesetzt) des Materials in der Praxis wird durch zwei effektive Nachteile beeinträchtigt. Zum einen ist die Sicherheit dieser Kathoden nur als mäßig einzustufen und zweitens ist der Preis für Kobalt hoch, ferner sehr volatil und wird in der nahen Zukunft kaum sinken, zumal erhöhte Nachfrage durch immer mehr Li-Systeme den Preis weiter treiben dürfte. Die Sicherheit des Systems ist eingeschränkt, da oberhalb von 4,4 V pro Zelle und bei hohen Temperaturen in einer exothermen Reaktion (vgl. 2.3.6 und 2.8.5) Materialzersetzung stattfindet und Sauerstoff freigesetzt wird. Dies führt dann zum Brand der Batterie.

 

Abb.: Sterndiagramm für LiCoO2, Quelle: Boston Consulting Group

Zusammengefasst:

  • Relativ hohes Potential gegenüber Li/Li+
  • Sehr hohe Energiedichte (Smartphone)
  • schlechte thermische Stabilität
  • bis zu 190 mAh/g
  • 3,6 V Nennspannung pro Zelle (mit Graphitanode)