锂离子电池习题集归纳

1、高考必考题锂离子电池习题汇总材料: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。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态，正极处于贫锂态；放电时则相反川+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，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锰的离子嵌入化合物，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。

2、国内外已商品化的锂电池正极是LiCoO2，LiNiO2，LiMn2O2，负极是层状石墨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1、某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是（）A放电时，LiMn2O4发生氧化反应8放电时正极反应为Li+LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4C.充电时，LiMn2O4发生氧化反应D.充电时，阳极反应为：Li+e-=Li2、（2

3、014天津6）已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li（1-xfoO2=C+LiCoO2锂硫电池的总反应为：2Li+S=Li2s有关上述两种电电螂质池说法正确的是（）电螂质电脑质LtCoO2LiA.锂离子电池放电时，电脑质LtCoO2LiB.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3、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（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化川+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LQ表示。电池反应为LiCo6y速云士2立心，下列说法正确的是（）A.充电

4、时，电池的负极反应为LiC6-e.-Li+C6B.放电时，电池的正极反应为CoO2+Li+e.-LiCoO2C.羧酸、醇等含活泼氢气的有机物可用作锂离子电池的电解质D.锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低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）正极反应：Li1-xMO2+xLi+xe-=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.锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1_x=MO2L

5、iMO2+C6Li1_xB.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.锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动D.锂离子电池充电时阴极反应为C6Lilx+xLi+xe-=C6Li5、某种聚合物锂离子电池放电时的反应为Li.I-xCoO2+LixC6=6C+LiCoO2,其电池如图所示。下列说法不正确的是（）A.放电时，LixCf发生氧化反应B.充电时，Li+通过阳离子交换膜从左向右移动C.充电时，将电池的负极与外接电源的负极相连D.放电时，电池的正极反应为L；xCoO2+xLi+xe-=LiCoO26、锂离子电池因其工作电压高（3.6V1无污染等优点倍受市场青睐。

6、最常见的一种锂离放电子电池工作原理是：C6+LiCoO2言Li-xCoO?+（：6下列有关这种锂离子电池的说法错误的是A.电池内部运载电荷的是A.电池内部运载电荷的是Li+B.负极材料是填充了金属锂的石墨（口）56）C.锂离子电池电解质溶液是Li+盐的水溶液D.放电时的正极反应为Li1-xCoO2+xLi+xe=LiCoO27、（2014全国新课标2）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B.电池充电反应为LiMn2O4=LilxMn2O4+xLiC.放电时，a极锂的化合价发生变化D.放电时，溶液中的Li+从b向a迁移8、（双选）L

7、iFePO4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。电放电,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质的导电性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减少D.放电时电池正极反应为：FePO4+Li+e-=LiFePO49、Li-Al/FeS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：2Li+FeS+2e-=Li2S+Fe有关该电池的下列叙述中正确的是（）A.该电池的电池反应式为：2Li+FeS

8、=Li2S+FeB.Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价C.负极的电极反应式为：Al-3e-=A13+D.Li-Al/FeS电池是一种一次性电池10、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板为电极材料，以LiOH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正确的是（）A.水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢气生成C.放电时OH-向正极移动D.总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2T11、新型锂离子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电池。磷酸亚铁锂（LiFePO4）是新型锂离子电池的首选电极

9、材料，它的制备方法如下：方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁（CH3-COO）2Fe1磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800左右、惰性气体氛围中燃烧制得晶态磷酸亚铁锂。在锂离子电池中，需要一H|ch3=c-c-och2ch2o-G-OGH3I种有机聚合物作为正负极之间锂离子移动的介质，该有ch3机聚合物的单体之一（用M表示）的结构简式如下：请回答下列问题（1）上述两种方法制备磷

10、酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是（2）在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有（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（4）写出M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式：（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，则该电池放电时正极的电极反应式为12、（2014海南卷16）锂锰电池的体积小、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LiCIO4O溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入Mil。2晶格中，生成LiMnO2O回答下列问题:（1）外电路的电流方向是由一极流向一极。（填字母）（2）电池正极反应

11、式为（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（4）MnO2可与KOH和KClO3，在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和乂门。2的物质的量之比为13、（2013年课标卷）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。酢液配崔喊浸鼻隔于电池渡诳川水相（U：SO；灌淞）酢液配崔喊浸鼻隔于电池渡诳川水相（U：SO；

12、灌淞）有机相一再T.回用斯机相_反巫卜水加（CoSd第版、一CMOj固体NtlfHCO简海AM0HH固体回答下列问题：（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式-（3）“酸浸”一般在80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可用盐酸代替H2so4和t。2的混合液，但缺点是=_（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式。（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有（填化学式）。14、废旧锂

13、离子电池的正极材料（主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等）可用于回收钴、锂，工艺流程如下：（1）在上述溶解过程中，S2O工艺流程如下：（1）在上述溶解过程中，S2O32-被氧化成SO42-,LiCoO2在溶解过程中发生反应的化学方戟ll.SU,蝙苣4空气rirtdNaOHn&lCU欧杂,p|-56IILIT：11=5-10程式为还原产物是(2)在上述除杂过程中，通入空气的作用是废渣的主要成分是(3)“沉淀钴”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-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4cl混合溶液。(1)该电池的负极材

14、料是。电池工作时，电子流向(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2-NH4cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是。欲除去加2+，最好选用下列试剂中的(填代号)a.NaOHb.Znc.Fed.NH3DH2O(3)乂门。2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阳极的电极反应式是。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为g16.2014树京卷用FeCl3酸性溶液脱除H2s后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值)：序

15、号电压/V阳极现象检验阳极产物Ixa电极附近出现黄色，有气泡产生有Fe3+、有Cl2口axNb电极附近出现黄色，无气泡产生有Fe3+、无Cl2mbx0无明显变化无Fe3+、无Cl2用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是(2)I中，Fe3+产生的原因还可能是CL在阳极放电，生成的。2将Fe2+氧化。写出有关反应的离子方程式：。由H推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电。原因是Fe2+具有性。(4)II中虽未检验出Cl2，但CL在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：序号电压/V阳极现象检验阳极产物WaxNc无明显变化有。2VcxNb无明显变化无。2

16、NaCl溶液的浓度是mol/L。IV中检验C12的实验方法：。与I对比，得出的结论(写出两点)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生氧化反应，A不正确，正极反应：Li+LiMn2O4+e-=Li2Mn204M正确，充电时，阳极发生氧化反应，LiMn2O4应为还原产物，显然C不正确，又由充电时Li2M404为反应物，故D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

17、的负极和电源的负极相连，做阴极得到电子，电极反应式应该是Li+C6+e-=LiC6,A不正确；放电时，正极得到电子，B正确；Li是活泼的金属，能和羧酸、醇发生置换反应生成氢气，所以不能用羧酸、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B。4、试题分析：由题目所给的放电时的电极反应知电池反应为C6Li+Li1-xMO2=LiMO2+C6Li1-x，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1mol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

18、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BD。5、B6、C7、C8、CD9、A10、C11、（1）为了防止亚铁化合物被氧化（2）C02;H20;NH3（3）Fe+H2PO4-+Li+-2e-=LiFePO4+2H+（4）i=CH2i=CH210+3NaDHIII0CH2H20-C-&CH5H3C=CH2LHOCHzCH2OH，Na2CO3+匚打士卜C=0INa(5)FePO4+Li+e-=LiFePO412、(1)baMnO2+e-+Li+=LiMnO2;否电极Li是活泼金属，能与水反应；(4)3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O;2:1.试题分析：(1)外电路的电流方向是由正极b流向负极a。(2)在电池