LiFePO4锂离子动力电池是奥运会绿色能源.该电池放电时的电极反应式为:正极 FePO4+Li++e

发布时间:2024-11-25 13:30

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LiFePO4锂离子动力电池是奥运会绿色能源.该电池放电时的电极反应式为:正极 FePO4+Li++e-═LiFePO4,负极 Li-e-═Li+.下列说法中正确的是(  )

A、充电时,反应为FePO4+Li=LiFePO4

B、充电时,电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连

C、放电时,在正极上是Li+得电子被还原

D、放电时,电池内部Li+向正极移动

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分析:放电时为原电池反应,正极发生还原反应,负极发生氧化反应,原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,充电时,原电池的负极与电源的负极连接,发生还原反应,原电池的正极与电源的正极相连,发生氧化反应,结合电极方程式解答该题.

解答:解:A.由正负极电极方程式可知放电时电池反应为FePO4+Li=LiFePO4,则充电时电池反应为LiFePO4=FePO4+Li,故A错误;
B.充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连,发生氧化反应:LiFePO4-e-=FePO4+Li+,故B正确;
C.放电时,在正极上FePO4得电子被还原,故C错误;
D.放电时电池内部Li+向正极移动,故D正确.
故选BD.

点评:本题考查原电池知识,侧重于电池反应式的书写,注意从氧化还原反应的角度分析,易错点为A,注意审题.

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(2010?江苏)正极材料为LiCoO2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源.但钴的资源匮乏限制了其进一步发展.
(1)橄榄石型LiFePO4是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得.
①共沉淀反应投料时,不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合的原因是

Fe2+在碱性条件下更容易被氧化

Fe2+在碱性条件下更容易被氧化


②共沉淀反应的化学方程式为

(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O

(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O


③高温成型前,常向LiFePO4中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的LiFePO4的导电性能外,还能

与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化

与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化


(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO2及少量AI、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂.

①在上述溶解过程中,S2O32-被氧化成SO42-,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为

8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O

8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O


②Co(OH)2在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如右图所示.已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为

CoO

CoO

.(填化学式);在350~400℃范围内,剩余固体的成分为

Co2O3、Co3O4

Co2O3、Co3O4

.(填化学式).

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科目:高中化学来源:题型:

运用所学的化学反应原理研究化学反应很有意义.请回答下列问题:
(1)合成氨原料中的H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得.部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表:

物质 △H(kJ/mol) H2(g) -285.8 CO(g) -283.0 CH4(g) -890.3

已知1mol H2O(g)转变为1molH2O(l)时放热44.0kJ.写出CH4和水蒸气在高温下反应得到CO和H2的热化学方程式

CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ/mol

CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ/mol


(2)500°C、50Mpa时,在容积为VL的定容容器中加入n mol N2、3n mol H2,反应达到平衡后N2的转化率为a.则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为


(3)若把标准状况下4.48L氨气通入到100g19.6%的硫酸溶液中,所得溶液中的溶质是

NH4HSO4

NH4HSO4

,溶液中离子浓度从大到小的顺序是

c(H+)>c(SO42-)>c(NH+4)>c(OH-)

c(H+)>c(SO42-)>c(NH+4)>c(OH-)


(4)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示.有沉淀析出的是

b

b

点(填字母).a点对应的Ksp

等于

等于

c点对应的Ksp (填大于、等于或小于)
(5)以磷酸亚铁锂(LiFePO4)为电极材料的新型锂离子电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车.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

FePO4+Li++e-═LiFePO4

FePO4+Li++e-═LiFePO4

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科目:高中化学来源:题型:

(2013?漳州二模)钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO?TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质.利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如图所示:

已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为:FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是

+2

+2


(2)滤渣A的成分是

SiO2

SiO2


(3)滤液B中TiOCl42-转化生成TiO2的离子方程式是

TiOCl42-+H2O=TiO2↓+2H++4Cl-

TiOCl42-+H2O=TiO2↓+2H++4Cl-


(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示.反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是

温度过高时,反应物氨水(或双氧水)受热易分解

温度过高时,反应物氨水(或双氧水)受热易分解



(5)反应③的化学方程式是

(NH4)2Ti5O15+2 LiOH=Li2Ti5O15↓+2NH3?H2O(或2NH3+2H2O)

(NH4)2Ti5O15+2 LiOH=Li2Ti5O15↓+2NH3?H2O(或2NH3+2H2O)


(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中,所需  17%双氧水与H2C2O4的质量比是

20:9

20:9


(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池,其工作原理为:Li4Ti5O12+3LiFePO4?+3FePO4该电池充电时阳极反应式是

LiFePO4-e-=FePO4+Li+

LiFePO4-e-=FePO4+Li+

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科目:高中化学来源:题型:

新型LiFePO4可充电锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠.已知该电池放电时,正极:FePO4+Li++e-=LiFePO4,负极:Li-e-=Li+.下列说法中正确的是(  )

A.充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连

B.充电时电池反应为FePO4+Li++e-=LiFePO4

C.放电时电池内部Li+向负极移动

D.放电时,在正极上Li+得电子被还原

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