锂离子电池习题汇总精编版

1、最新资料推荐材料：锂离子电池实际上是一种锂离子浓差二次电池（充电电池），正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在 充放电过 +从正极脱嵌，Li充电时，Li经过电解质嵌入负极，在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：程中，+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于贫锂态；放电时则相反，Li负极处于富锂状态，正极处于富锂态 在充放电过程中，负极材料的化学结构基本不变。因此，从充放电反应的可逆性看，锂离 子电池反应是一种理想的可逆反应。目前，用作锂离子电池的正极材料是过渡金属和镒的离子嵌入化合物，负极材料是锂离子嵌入碳化合物，常用 的碳材料有石油焦和石墨等。国内

2、外已商品化的锂电池正极是LiCoO, LiNiO,LiMnO,负极是层状石墨2222 锂离子电池：锂系电池分为锂电池 和锂离子电池。手机和 笔记本电脑 使用的都是锂离子电 池，通常人们俗称其为锂电池，而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品 +导电固体为电为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li、某可充电的锂离子电池以LiMnO142解质。放电时的电池反应为：Li+LiMnO=LiMnO。下列说法正确的是（）42224+-=LiMn+eO放电时，正极反应为：LiO+LiMnOA.放电时，LiMn发生氧化反应B. 4 222442+-=LiLi+e D.充电时，阳极反应为：发生氧化反应C.

3、充电时，LiMnO2 42、（2014天津6）已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li1-xCoO=C+LiCoO 锂硫电池的2（2）总反应为：2Li+S=LS有关上述两种电池说法正确的是（LiCi。电解质的是（LiCi。电解质A.锂离子电池放电时，Li+向负极迁移.锂硫电池 充电时，锂电极发生还原反应B.理论上两种电池的比能量相同CD.右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电、天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钻3+ C （）中充电时LiCoOLi被氧化，Li中，迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳）（LiCoO, 622表示。电池反应为LiC）,下列说法正

4、确的是（ 以6-Li+CLiCA.充电时，电池的负极反应为-e66-+e LiCoOCoO+Li.放电时，电池的正极反应为B22 ,竣酸、醇等含活泼氢气的有机物可用作锂离D1子电池的电解质 C .D1最新资料推荐4、（双选）锂离子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-+（CLi表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）=CLi+xLi负极反应：CLxe6i-x66+-=LiMO（LiMO表示含锂的过渡金属氧化物MO+xLi） +xe正极反应：Li22i-x2下列有关说法正确的是（）A.锂离子电池充电时电池反应为CLi+Li=MOLiMO

5、+CLii-x262i-x6B.电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1 mol电子，金属锂所消耗的质量最小+向负极移动Li C.锂离子电池放电时电池内部+-=C+xeLi+xLiLiD.锂离子电池充电时阴极反应为D.锂离子电池充电时阴极反应为C661-x,C=6C+LiCoOLiCoGLi5、某种聚合物锂离子电池放电时的反应为2lxx26）其电池如图所示。下列说法不正确的是（发生氧化反应.放电时，LiCA6x+ .充电时，Li通过阳离子交换膜从左向右移动B C.充电时，将电池的负极与外接电源的负极相连-+ CoO.放电时，电池的正极反应为Li+xLi+ xe=LiCoOD2xl2 、锂离子电池因其

6、工作电压高（3.6V）、无污染等优点倍受市场青睐。6+LiC CoO最常见的一种锂离子电池工作原理是：C+ LiCoO下列有关这种 L6 2-162 xx锂离子电池的说法错误的是+ B.负极材料是填充了金属锂的石墨（LiC） LA .电池内部运载电荷的是6x+ .锂离子电池电解质溶液是Li盐的水溶液C+ = LiCoOLiD.放电时的正极反应为+ xeCoO + x L221-x月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。3年全国新课标（、20142）20137）下列叙述错误的是（下列叙述错误的是（aA.为电池的正极Mn=LiOLiMnB.电池充电反应为 +xLiO41-x242 aC.

7、放电时，极锂的化合价发生变化+ Li.放电时,溶液中的D从a向b迁移最新资料推荐8、（双选）LiFePO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4 士,负极材料是石墨，LiFePO LiFePO,电池的正极材料是反应为：FePO+ Li444+ ）电池说法正确的是（含Li导电固体为电解质。下列有关LiFePOA.可加入硫酸以提高电解质的导电性 + Li向负极移动B.放电时电池内部 .充电过程中，电池正极材料的质 量减少C+ e+Li=LiFePO+ D.放电时电池正极反应为：FePOw电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：、Li-Al/FeS9-+ ）

8、 LiS+Fe2Li有关该电池的下列叙述中正确的是（+FeS+2e 2S+Fe一LiA.该电池的电池反应式为：2Li+FeS +1价在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为B. Li-Al3+ -AlAl -3e.负极的电极反应式为：C电池是一种一次性电池D. Li-Al/FeS、研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源.该电池以金属锂和钢10为电解质，使用时加入水即可放电.关于该电池的下列说法不LiOH板为电极材料，以 ）正确的是（.放电时正极上有氢气生成B A.水既是氧化剂又是溶剂 -O=2LiOH+HT D.总反应为：2Li+2HOH向正极移动C.放电时22、新型锂离子

9、电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力11 ）是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：电池。磷酸亚铁锂（LiFeP。充分研磨后，、磷酸二氢镂按一定比例混合、 -COO） ：（CHFe乙酸亚铁方法一：将碳 酸锂、23同时生成的乙酸及其它产物均以 惰性气体氛围中“段烧制得晶态磷酸亚铁锂，800在C左右、 气体逸出。方法二：将一定浓度的磷酸二氢镂、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为C左右、惰性气体氛围800阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在中燃烧制得晶态磷酸亚铁锂。在锂离子电池中， 需要一种有机聚合物作为正负极之间锂 TOC o 1

10、-5 h z o0IIIII离表示）子移动的介质，该有机聚合物的单体之一（用 M 3匕的结构简式如下：请回答下列问题）上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是（13最新资料推荐、除生成磷酸亚铁锂、 乙酸外，还有、）（2在方法一所发生的反应中，（填化学式）生成 3 ）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式：（4）写出5）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时（Li16海正极的电极反应式为）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 南卷12、（2014+通过电解 理如图所示，其中

11、电解质 LiCIOo溶于混合有机溶剂中，Li16海4MnO晶格中，生成 LiMnO。回答下列问题：质迁移入22 极。（填字母）（1）外电路的电流方向是由 极流向 电池正极反应式为，”）“是或“否3 （）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？ （填原因是，反应的化学方程式为 和KC1O,在高温下反应，生成 KMnO （4） MnO可与KOH4322KMnO和MnO的物质的量之比为 KMnO在酸性溶液中歧化，生成 2424年课标卷i）锂离子电池 的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正、（201313、导电剂乙快黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反LiCoO）极材料有钻酸锂（2-+。

12、现欲利用以下工艺流程回收正电时，该锂离子电池负极发生的反极材料中的某些金属资源（部分条件+xe6C+xLiC= Li极材料中的某些金属资源（部分条件+xe6C+xLiC= Li应为 6x 未给出）。曼离子电池Of用模A* %国痔京根（CsSlX曼离子电池Of用模A* %国痔京根（CsSlX后港）I中，1（） LiCoOCo元素的化合价为回答下列问题：2 （2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式4最新资料推荐 C下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式酸浸” 一般在80 （3） “ ；。的混合液，但缺点 是 可用盐酸代替 HSO和HO2242 。”过程中发生反应的化学方程式 （

13、4）写出“沉车t Li与CoO之间的转化， 写出放电时电池反应方程式 （5）充放电过程中， 发生LiCoQ21-x。 。在整有利于锂在正极的回收，其原因是 （6）上述工艺中，“放电处理” （填化学式）。个回收工艺中，可回收到的金属化合物有等）可用于回收钻、锂，、Fe及少量14、废旧锂离子电池的正极材料（主要含有LiCoOAb工艺流程如下：r t j i山燃鬲“I 总也 I双淀M I 枇鼻Fnl?里一钟(内1 MW叫T，里亍千丁或港口网中uriA2-2-, LiCoOSQ在上述溶解过程中，SO在溶解过程中发生反应的化学方程被氧化成(12423式为 ,还原产物是(2)在上述除杂过程中，通入空气的作

14、用是 废渣的主要成分是(3) “沉淀钻”和“沉淀锂”的离子方程式分别为 (4)除了废渣可以回收利用外，本工艺还可回收的副产品是 15、Zn-MnO干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnC-NHCl混合溶液。422 ( 1 )该电池的负极材料是 o电池工作时，电子流向 (填“正极”或“负极”)。2+,会加速某电极的腐蚀，其主要原因是Cu混合溶液中含有杂质2 ()若ZnC-NHCl422+,最好选用下列t剂中的 (填代号)。欲除去Cu a . NaOH b . Znc. Fe d. NH - HO23 (3) MnO的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO溶液。阳极的电极反应式42是。若电解电

15、路中通过 2 mol电子，MnO的理论产量为 g 25最新资料推荐16. 2014 北京卷用FeCl酸性溶液脱除 HS后的废液，通过控制电压电解得以再生。23某同学使用石墨电极，在不同电压 (x)下电解pH = 1的0.1 mol/L FeCl溶液，研究废液再生 2机理。记 录如下(a、b、c代表电压值)：序号电压/V阳极现象检验阳极产物3+ Cl、有I 有ax Fe电极附近出现黄色，有气泡产生23+ n Cl、无电极附近出现黄色，无气泡产生 有ax b Fe23+ Cl、无无无明显变化 bxm 0Fe23+的现象是 。KSCN溶液检验出Fe用32+-+氧化。写出有关将 Fe(2) I中，Fe

16、在阳极放电，生成的产生的原因还可能是ClCl2反应的离子方程式：322+ 在阳极放电。原因是 Fe性。由n推测，(3)Fe具有产生的原因还可能是Fe NaCl的=1Cl ,但Cl在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH(4) n中虽未检验出2溶液做对照实验,记录如下:检验阳极产物阳极现象电压/V 序号Clxc有无明显变化 IV a2xcb无Cl无明显变化 V 20 NaCl溶液的浓度是 mol/L。IV中检验 Cl的实验方法： 。与n对比，得出的结论（写出两点）。6最新资料推荐参考答案：1、试题分析：本题主要考查原电池及电解池的工作原理。所给电池放电时金属锂失电子发+-=LiMnO, B正确，充

17、电时，阳极发生氧化反应，A不正确，正极反应： Li+e+LiMnO42224生氧化反应，LiMnO应为还原产物，显然 C不正确，又由充电时 LiMnO为反应物，故 D42242不正确， 故本题答案为B2、B3、试题分析：原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正 极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。充电相当于是电解池，放电相当于是原电池。充电时，电池的负极和电源的负极相连，做阴极得到电子，-+是活泼Li不正确；放电时，正极得到电子，Be正确；=LiC, A电极反应式应该是 Li+C+ 66的金属，能和竣酸、醇发生置换反应生成氢气，所以不能用

18、竣酸、醇等含活泼氢气的有机物作锂离子电池的电解质，C不正确；Li的相对原子质量小，锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）高，D不正确，答案选Bo4、试题分析：由题目所给的放电时的电极反应知电池反应为CLi+LiMO=LiMO+CLi,1必似662充电反应为放电反应的逆反应，A不正确；比较这些金属失去1 mol电子时所对应质量知B选项正确；在电池放电时电池内部的阴离子向电源负极移动，C不正确；在锂电池充电时阴极发生还原反应生成锂的单质，结合其存在形式知D正确，所以答案选 BDo5、B6、 C 7、C 8 CD 9、A 10、 C-+-+2HFe+HPC-2e+Li=LiFePOO （为了防止亚

19、铁化合物被氧化2） CO; H； NH （3） （11、1） 442232(4)Oilr =gOilr =gi-0+3M1OHiIIKHHjO-C-OOi.IC4- hOCHJ.d.CH 4明皿+5八 H 士 口Irhji-+ +Li+e=LiFePO (5)FePO4+ Li 是活泼金属， 能与水反应； 电极=LiMnO; (3)否 +e-+Li12、 b a (2) MnO22O; 2:1.+KCl+3H+KClO3MnO+6KOH=3KMnO (4) 23224上发生的电极 b2。流向负极外电路的电流方向是由正极试题分析：(1)ba ()在电池正极 7最新资料推荐 +所以是活泼的金属，能

20、够与水发生反应，=LiMnO; (3)由于负极材料反应式为MnO+e-+LiLi22根据题意结合原子守恒、电子守恒可得方程式：不可用水代替电池中的混合有机溶剂。(4).和MnO在酸性溶液中歧化，生成 KMnOMnO3MnO+KClO+6KOH= 3K+KCl+3HO; KMnO22243 2244、的 Mn02moi 的电子，产生 1mol 根据化合价升降总数等于电子转移的数目可知：每转移22:1. MnO的物质的量之比为。所以生成KMnO 和 2moi KMnO 244- o = 2Al(OH)- 4 + 3H2Al + 2OH T + 6H+3(2) 13、(1) 22+ 2CoSO +

21、OT + 4HO2LiCoO + 3HS0+ HLiSO (3) 224224 2224T ;有氯气生成，污染较大。2H2HOO + 022220 +COT + HHCO = CoCO J + (NH)SO (4) CoSO+ 2NH232244434 + 6 cC = LiCoO LiCoO + Li ( 52261-xx+SOLi Al(OH CoCQ (6Li、从负极中脱出，经由电解质向正极移动 并进入正极材料中4 332元素的iCo价，0为-2价，1)根据化合价代数和为0的原则，LiCoO中Li为+1试题分析：(2)根据工艺流程和相关产物可知，锂离子电池正极材料中只有铝箔与氢氧2化合彳

22、为+3。(-。+ 6H0 = 2Al(0H)- 4 + 3HT化钠反应，发生反应的离子方程式2Al + 20H22 2LiCoO“酸浸”的反应物和反应条件，发生的所有氧化还原反应的化学方程式为；(3)根据2Aa002H + OT + 4H0, HO 自身发生分解反应， 2HS0+ 3H+ HOLiSO + 2CoS322222224224 4的混合液，氯气 生成，污染较0; LiCoO具有较强的氧化性， 用盐酸代替 HSO和HT + O242222大。=CoCO沉钻” 过程中反应物和产物，发生反应的化学方程式CoSO + 2NHHC0 (4)根据“ 3434 )S0 +COT + HO。J +

23、 (NH22244之间的转化，放电时负极发生的反应为)充放电过程中，发生LiCoO与LiCoO5(21-x2+-+=LiC= LiCoO+ xLi 电池总反应方程式 LiCoO LiCxe=6C+xLixe,正极 LiCoO+ + 662 1-x2 xx1-x2 + 6CLiCoO。2+从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中，有利Li (6)进行放电处理时，、可回收到的金属化合物有Al(OH)于锂在正极的回收。根据整个工艺流程的化学反应原理，3三种、CoCOLiSO23 CoSO +NaSO+Na8LiCoOSO+11H=4LiSO+8CoSOSO+1lHO (14、答案：1) 4

24、2223224244422+3+ A1 (OH)和 Fe (OH) Fe (2)将 氧化成 Fe332+-+2-=LiCOJ2Li J )()(3Co+2OH=CoOH +C0(4) NaSQ223328最新资料推荐分析：发生了氧化最新资料推荐还原反应，反应为 O与NaS (1)通过题给信息可知LiCoO3222 ,氧化剂对应的产物是还原产物；SO+11HO+11HSO=4LiSO+8CoSO+NaO8LiCoO+N第42423422)铝离子、亚铁离子和氢氧根离子反应分 别生成氢氧化铝、氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚2 (铁不稳定易被氧化生成氢氧化铁；)氢氧化钠和钻离子反应生成氢氧化钻沉淀，碳酸钠和

25、锂离子反应生成碳酸锂沉淀；(3 )根据溶液中的溶质判断.(42-解答：O, SSQ NaSO(1)正极材料主要含有 LiCoO及少量Al、Fe等，力口入稀H 解：342222232-反应生ONaSOS,具有还原性，正极材料中只有LiCoO具有氧化性，与反应被氧化成34222, +11HO+8CoSO=4LiSO+NaSO成 CoSO,反应化学方程式为：8LiCoO+NaSO+11HSO2242242424342 ,故答案为：CoSO该反应中还原产物是 4 CoSO; +11HO,+NaO+11HSO=4LiSO+8CoSOSO+Na8LiCoG82424222224)弱酸性条件下，铝离子和氢氧根离子反应生 成氢氧化铝沉淀，亚铁离子和氢氧根离子(2反应生成氢氧化亚铁沉淀，但氢氧化亚铁不稳定易被氧气氧化生成氢氧