CoO2، العضو النهائي لمحلول Li x CoO2 الصلب

على الرغم من أنه تم دراسته على نطاق واسع في السنوات الخمسة عشر الماضية كمادة أقطاب إيجابية واعدة في بطاريات أيونات الليثيوم، إلا أنه من المدهش أن العديد من الأسئلة لا تزال دون إجابة بشأن الخصائص الكهروكيميائية لمادة إدخال الليثيوم. من بين هذه الأسئلة وجود مرحلة نهائية عند استنزاف الليثيوم بالكامل. وقد سمح استخدام تكنولوجيا بطارية أيونات الليثيوم البلاستيكية الجافة ببناء خلية حيود أشعة سينية في الموقع، مما يتيح التحليل الهيكلي للقيم x عند 0 وقربها للمرة الأولى. بدلاً من التدمير المتوقع للهيكل الأساسي بسبب زيادة كبيرة في الاضطراب الهيكلي، حدثت زيادة في الجودة البلورية مع اقتراب x من 0. وللمرة الأولى، تم عزل المرحلة النهائية. هذه المرحلة هي مرحلة سداسية الطبقات أحادية (O1) يُعتقد أنها متماثلة هيكليًا مع لها مع معاملات شبكة من a = 2.822 Å و c = 4.29 Å. تحولت المرحلة على الفور مرة أخرى إلى نوع مرحلة ثلاثية الطبقات (O3) مستنزفة من الليثيوم عند إعادة إدخال الليثيوم. تظهر الدراسات الكهروكيميائية أن 95% من الليثيوم يمكن إعادة إدخاله في الهيكل عند الاستنزاف الكامل وإمكانيات الدورة القابلة للعكس محفوظة عند إعادة الدورة إلى 4.2 فولت.