導語：鈷是一種堅硬，有光澤的銀灰色金屬，發現於1739年，是鎳和銅開採的副產品，世界上至少有一半的鈷是從剛果民主共和國開採的。鈷通常用作鋰離子電池中的陰極材料，但也用於製造許多其他東西，包括強力磁鐵，切削工具和用於噴氣發動機的強力合金。鈷和鋰都是可回收的，儘管目前幾乎沒有鋰離子電池的回收利用。
可充電鋰離子電池包括兩個電極，這兩個電極浸沒在電解質溶液中並被可滲透的聚合物膜分開。當鋰離子電池正在充電時，鋰離子通過聚合物膜從正極移動到負極。在放電期間，鋰離子從陽極返回到陰極。在此過程中，電子被發送到電子設備，在此過程中為其供電。
碳石墨是用於鋰離子電池的典型陽極材料，因為它具有可以在其層之間支撐和儲存小鋰離子的分層結構。由於電池的工作電壓基於陰極和陽極之間的電化學電勢的差異，因此陰極不能是石墨，並且鋰離子電池的大多數性能特徵基於陰極材料。
陰極通過電化學嵌入存儲鋰離子; 鋰離子從陰極材料結構內部的晶格位置放入或拉出的順序。在最基本的陰極材料中有鋰 - 鈷 - 氧化物（Li-Co-O 2）。當使用這種材料製成的電池充電時，鋰離子從氧化物中被拉出並插入石墨電極中。在放電期間，發生相反的過程。當從陰極中的氧化物中除去鋰離子時，它具有正電荷，因此鈷改變其氧化態並且氧化物保持電中性。少量的鈷在氧化態從3變化到4，以彌補鋰離子的去除。
鋰，鈷 ，氧化物是一種嵌入化合物，鋰，鈷和氧以二維層排列：鋰層，然後是氧層，鈷層，不同氧層和不同層鋰。在嵌入化合物中，可以除去鋰，並且基本結構應保持不變。如果結構發生變化，將鋰重新投入使用變得非常具有挑戰性。鈷增強結構可以在開始變化之前容許約60％的鋰被去除，這在很長一段時間內發生。
為了使鋰離子電池以可預測的方式運行，框架結構應保持不變。這使得這些電池可以使用數年至數十年。用相當便宜的鎳替代鈷仍然會產生插層結構。但是，如果從氧化鎳結構中取出大量的鋰，它會釋放出相當數量的氧，這可能會引發火災。對結構具有顯著親和力的鋁可以包含在結構中以減少危害。這平衡了結構，但它減少了細胞的容量。
總結：鋰離子電池對於電動汽車的持續發展至關重要。電池技術的進步可能會導致鋰離子電池中鈷的使用減少，從而降低了從剛果民主共和國等發展中國家開採這種金屬的壓力。然而，在可預見的未來，鈷似乎仍然是這類電池必不可少的。