专题6锂离子电池的化学原理

1、专题 6锂离子电池的化学原理学号 姓名1.【2018全国出卷5题】一种可充电锂 W气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li 202-x （x = 0或1）。下列说法正确的是（）A .放电时，多孔碳材料电极为负极B.放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C.充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移D.充电时，电池总反应为Li2O2-x= 2Li + （1二/2） 022.12017全国出卷11题】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 = 8Li 2Sx （2虫W8。下列说法

2、错误的是（）A ,电池工作时，正极可发生反应：2Li2s6 + 2Li+ + 2e - = 3Li 2s4B.电池工作时，外电路中流过 0.02 mol电子，负极材料减重 0.14 gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D,电池充电时间越长，电池中Li2s2的量越多3.12018浙江17题】锂（Li）-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正 确的是（）百蛇中箭用*A.金属锂作负极，发生氧化反应B, Li +通过有机电解质向水溶液处移动C.正极的电极反应：O2 + 4e -= 2O2 一D.电池总反应：4Li + O2 + 2H2O = 4LiOH4.12016四川卷5题】某电动汽车配载一

3、种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为:Lii-xCoO2 + LixC6 = LiCoO 2 + C6 （x1）。下列关于该电池的说法不正确的是（）A ,放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移B.放电时，负极的电极反应式为LixC6 - xe = xLi + + C6C.充电时，若转移 1 mol e ；石墨C6电极将增重7x gD.充电时，阳极的电极反应式为LiCoO 2 - xe = Li i-xCoO2 + Li + 5.12014全国II卷12题】2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是（）A . a为电池的正极C.放电时，a极锂的化合价

4、发生变化D .放电时，溶液中 Li+从b向a迁移B,电池充电反应为LiMn 2O4 = Li1-xMn2O4 + xLi放电6.12014天津6题】已知：锂离子电池的总反应为：LixC + LixCoO2C + LiCoO 2放电锂硫电池的总反应为：2Li + SLi2S允电有关上述两种电池说法正确的是（）A .锂离子电池放电时，Li +向负极迁移B.锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C.理论上两种电池的比能量相同D.右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 7.12014海南16题】锂镒电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO 4溶于混合有机溶剂中，L

5、i+通过电解质迁移入 MnO2晶格中，生成LiMnO 2。回答下列问题:外电路的电流方向是由 极流向 极(填字母)。(2)电池正极反应式为。LiLiClO 4络合有 机溶剂MnO2a. A lb(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？ (填 是或 否”，)原因是1 .【答案】D【解析】A.放电时，O2与Li+在多孔碳电极处反应，说明电池内，Li +向多孔碳电极移动，因为阳离子移向正极，所以多孔碳电极为正极，故 A错误;B.因为多孔碳电极为正极，外电路电子应该由锂电极流向多孔碳电极（由负极流向正极）C.充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反，放电时,Li +向多孔碳电极移动，充电时向锂电极移

6、动，故C错误;D.根据图示和上述分析，电池的正极反应应该是 O2与Li+得电子车专化为 U2O25电池的负极反应是单质Li失电子转化为Li + ,所以总反应为：2Li + （1切2）O2 = Li2O2%充电的反应与放电的反应相反，所以为Li2O2-x = 2Li + (1 7X/2)O2,故D正确。【解析】A.原电池工作时,Li+向正极移动，则 a为正极，正极上发生还原反应，随放电的进行可能发生多种反应，其中可能发生反应2Li2s6 + 2Li + + 2e = 3Li2s4,故 A 正确;B.原电池工作时，转移0.02 mol电子时，氧化Li的物质的量为 0.02 mol,质量为0.14

7、g,故B正确;C.石墨烯导电，S8不能导电，利用掺有石墨烯的S8材料作电极，可提高电极 a的导电性，故C正确;D.电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的Li和S8越多，即电池中Li 2s2的量越少，故D错误。.【答案】C【解析】A.在锂空气电池中，锂失电子作负极，故A正确;B. Li在负极失电子生成 Li + , Li +向正极移动,即通过有机电解质向水溶液处移动，故B正确;C.正极上是氧气得电子生成氢氧根离子，则电极方程式为O2 + 4e+2H2O = 4OH ；故C错误；D.负极反应式为 Li - e = Li+,正极反应式为 O2 + 2H2O+4e=4OH 一,所以电池反应式为 4L

8、i + O2 + 2H2O=4LiOH ,故D正确。.【答案】C【解析】A.放电时，阳离子向正极移动，故正确；B.放电时，负极失去电子，故正确；C.充电时，石墨电极反应为xLi+ + C6 + xe- = LixC6,转移1 mol e ,增加1 mol Li+ （7g）,故C错误；D.充电时阳极失去电子，为原电池的正极的逆反应，故正确。.【答案】C【解析】A.根据图知，放电时，b电极上Li失电子生成Li + ,所以b是负极，则a是正极，故A正确；B.充电时，阴极反应式为 xLi + + xe -= xLi ,阳极反应式为 LiMn 2O4 - xe = xLi + + Li 1-xMn2O4

9、,所以充电反应为 LiMn 2O4 = Li i-xMn2O4 + xLi ,故 B 正确；C.放电时，a极上Li元素化合价都是+1价，化合价不变，故 C错误；D . a是正极、b是负极，放电时电解质溶液中阳离子向正极移动，所以溶液中的Li+从b向D正确。.【答案】B【解析】A .原电池中阳离子向正极移动，则锂离子电池放电时，Li +向正极迁移，故 A错误；B.锂硫电池充电时，锂电极与外接电源的负极相连，锂电极上Li +得电子发生还原反应，故C.比能量是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，锂硫电池放电时负极为电池放电时负极为 LixC,两种电池的负极材料不同，所以比能量不同，故 C错误； D.充电时，正极接正极，负极接负极，连接错误，故 D错误。.【答案】(1) b; a; MnO2 + e - + Li + = LiMnO 2;(3)否；电极Li是活泼金属，能与水反应。【解析】(1)