考点四十三 锂电池
1.全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+xS8=8Li2Sx(2?x?8).下列说法错误的是( )
A. 电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e?=3Li2S4 B. 电池充电时间越长,电池中的Li2S2量越多 C. 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D. 电池工作时,外电路中流过0.04mol电子,负极材料减重0.28g 【答案】B
2.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车。电池反应为FePO4+Li=LiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含Li导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是( ) A. 可加入硫酸以提高电解液的导电性 B. 放电时电池内部Li向负极移动 C. 充电过程中,电池正极材料的质量增加
D. 放电时电池正极反应为FePO4+Li+e=LiFePO4 【答案】D
【解析】A.金属锂可以和硫酸发生化学反应,所以不能加入硫酸以提高电解质的导电性,故A错误;
B.放电时,该装置是原电池,原电池中阳离子移向正极,故B错误;C.充电时,正极LiFePO4=
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FePO4+Li+e,正极材料LiFePO4被消耗,质量减少,故C错误;D.放电时,该装置是原电池,正极发生还原反应: FePO4+Li+e=LiFePO4,故D正确;综上所述,本题选D。 3.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法不正确的是 ...
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A. 放电时,电子由Ca电极流出 B. 放电过程中,Li+向PbSO4电极移动 C. 每转移0.2mol电子,理论上生成20.7 g Pb D. 负极反应式:PbSO4+2e-+2Li+=Li2SO4+Pb 【答案】D
4.锂电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为
负极反应:C6Li-xe= C6Li1-x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)
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正极反应:Li1-xMO2+xLi++x e-= LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物) 下列有关说法正确的是
A.锂电池充电时电池反应为C6Li+Li1-xMO2 = LiMO2+C6Li1-x
B.在电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1mol电子,金属锂所消耗的质量最小 C.锂电池放电时电池内部Li+向负极移动 D.锂电池充电时阴极反应为C6Li1-x+xLi++xe= C6Li
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【答案】BD
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