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Cobalt
Co 27

Cobalt Cobalt

Kobalt ist ein chemisches Element mit dem Symbol Co und der Ordnungszahl 27. Es ist ein silbergraues, hartes aber sprödes Übergangsmetall. Die wichtigste industrielle Anwendung von Kobalt liegt in Hochtemperaturlegierungen (für Turbinenschaufeln in Strahltriebwerken) und Hartmetallen (Kobalt dient als Bindemittel). Im Magnetbereich sind Samarium-Kobalt-Magnete neben Neodym-Eisen-Bor die wichtigste Magnete und weisen bessere Hochtemperatureigenschaften auf. In wiederaufladbaren Batterien ist Kobalt eine feste Komponente von Nickelwasserstoffbatterien und Nickelcadmiumbatterien sowie der aufstrebenden NMC-Lithium-Ionen-Triple-Layer-Batterien.

Übergangsmetall USGS 2025 hartes glänzendes graues Metall
Ordnungszahl 27Z
Atommasse 58.933u
Valenzelektronen 2
Elektronenkonfiguration 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7
Dichte
8.9g/cm³
Schmelzpunkt
1495°C
Häufigkeit in der Erdkruste
25.0ppm
Jahresproduktion
290000metric tons
Recyclingrate
30%(Wachsend)

Warum es verwendet wird

Kobalt ist selten, aber strategisch unersetzlich: Seine extreme Temperaturstabilität macht es für Superlegierungen in Flugzeugtriebwerken unverzichtbar, während seine einzigartigen magnetischen Eigenschaften Permanentmagneten zugrunde liegen, und seine Fähigkeit, hochkapazitive Kathodenchemien in Lithium-Ionen-Batterien zu stabilisieren, es zu einem „kritischen Mineral“ für die neue Energieära gemacht hat.

Anwendungen

Lithium batteriesSuperalloysMagnets

Anwendungen im DetailVerwendung des Elements und seiner Verbindungen

Hauptverwendungen des Elements

Cobalt ist ein strategisches Seltmetall: Die Tonnage ist gering, doch steht es gleich mehreren kritischen Lieferketten quer ein und trägt den Ruf eines „Vitamins der Industrie“. Seine bekannteste Verwendung liegt in Lithium-Ionen-Akkus: Die Kobaltschichten in Lithiumcobalt-oxid- und NMC-Kathodenmaterialien stabilisieren die Kristallstruktur und verlängern die Zyklenlebensdauer, und die Akkus von Telefonen, Laptops und Elektrofahrzeugen hängen alle davon ab. In Superlegierungen verbinden kobaltbasierte Legierungen Hochtemperaturfestigkeit mit Beständigkeit gegen Heißkorrosion und werden in Gasturbinenschaufeln, Brennkammern von Triebwerken und Brennstoffdüsen eingesetzt, wo sie bei Temperaturen arbeiten, bei denen andere Metalle erweichen. Cobalt ist zudem ein wichtiger Ausgangswerkstoff für Magnetwerkstoffe: Samarium-Cobalt- und Alnico-Magnete bieten hohe Energieprodukte und ausgezeichnete Hochtemperaturstabilität und finden breite Verwendung in Sensoren, Präzisionsmotoren und luftfahrttechnischen Instrumenten. Außerdem geht Cobalt in Hartmetallwerkzeuge, erdölchemische Katalysatoren, Futtermitteladditive und Trockenmittel ein – mengenmäßig klein, aber kaum ersetzbar.

Wichtige Verbindungen und ihre Verwendung

CoAsS, also Cobaltin, ist das dominante Primärerz, aus dem Cobalt raffiniert wird; es tritt üblicherweise mit Kupfer-Nickel-Sulfiderzen auf, und nach der Aufbereitung wird Cobalt über pyrometallurgische oder hydrometallurgische Fließschemata zurückgewonnen. Cobalt(II)-oxid (CoO), ein schwarzes oder graugrünes Pulver, ist ein Zwischenprodukt zur Herstellung anderer Cobaltsalze und Cobaltkatalysatoren und wird auch verwendet, um Glas und Keramik mit einem klaren Blau zu färben. Cobalt(II)-sulfat (CoSO4) ist das Hauptrohmaterial für Kathodenmaterial-Vorstufen und Cobalt-Galvanikbäder, und der moderne Ausbau der NMC-Kathodenkapazität hat seine Nachfrage direkt getrieben. Lithiumcobalt-oxid (LiCoO2), das erste kommerzialisierte Kathodenmaterial, das noch immer in Telefon- und Laptop-Akkus weit verbreitet ist, besitzt eine Schichtstruktur, die das reversibele Ein- und Auslagern von Lithiumionen erlaubt und damit Energiedichte und Zyklenlebensdauer des Akkus bestimmt.

Elementgeschichte

Entdeckt 1735 von Brandt. Kommt natürlich nur gebunden vor, hauptsächlich als Cobaltit und verwandte Sulfidmineralien.

Legierungen auf Basis dieses Elements (12)

Alle Legierungen anzeigen → Stellite 6 Stellite 21 Haynes 25 Haynes 188 MP35N Stellite 12 Vitallium Elgiloy

Verwandte Elemente

Sc · Scandium Ti · Titan (Element) V · Vanadium Cr · Chrom Mn · Mangan Fe · Eisen Ni · Nickel Cu · Kupfer

Häufige FragenLong-Tail-Fragen · datenbasiert

Wie hoch ist der Schmelzpunkt von Cobalt?
1495 °C
Wie hoch ist der Siedepunkt von Cobalt?
2927 °C
Wie hoch ist die Dichte von Cobalt?
8.9 g/cm³
Welche Ordnungszahl und Kategorie hat Cobalt?
27 · Übergangsmetall
Aus welchem Mineral wird Cobalt hauptsächlich gewonnen?
Cobaltit, Linneit
Wie hoch sind die Weltreserven von Cobalt?
11000000 metric tons
Wie hoch ist die Jahresproduktion von Cobalt?
290000 metric tons
Wofür wird Cobalt hauptsächlich verwendet?
Kobalt ist selten, aber strategisch unersetzlich: Seine extreme Temperaturstabilität macht es für Superlegierungen in Flugzeugtriebwerken unverzichtbar, während seine einzigartigen magnetischen Eigenschaften Permanentmag
Wer hat Cobalt wann entdeckt?
Georg Brandt · 1735