钴酸锂具有三种物相, 即层状结构的HT-Li-CoO2, 尖晶石结构的LT-LiCoO2 和岩盐相Li-CoO2。层状LiCoO2中氧原子采取畸变的立方密堆积, 钴层和锂层交替分布于氧层两侧, 占据八面体空隙;尖晶石结构的LiCoO2氧原子为理想立方密堆积排列, 锂层中含有25 %钴原子, 钴层中含有25 %锂原子。岩盐相晶格中Li+和Co3+随机排列, 无法清晰辨出锂层和钴层。层状的CoO2框架结构为锂离子的迁移提供了二位隧道。层状钴酸锂结构如图1 所示(灰色圆圈为处于3b位置的Co3+, 黑圈为处于3a位置的Li+, 白色圆圈为处于6c位置的O2-)。

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