锂离子电池习题汇总

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,Li+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石墨等。国内外已商品化的锂电池正极是LiCoO2LiNiO2LiMn2O2,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B.放电时,正极反应为:Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4
C.充电时,LiMn2O4发生氧化反应$ Z! W; O8 B4 R2 V, U    D.充电时,阳极反应为:Li++e-=Li
2、(2014天津6)已知:锂离子电池的总反应为:LixC+Li(1-x)CoO2=C+LiCoO2锂硫电池的总反应为:2Li+S=Li2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
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LiCoO2Li被氧化,Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中,以LiC6表示。电池反应为,下列说法正确的是()
A.充电时,电池的负极反应为LiC6-e-Li+C6
B.放电时,电池的正极反应为CoO2+Li++e-LiCoO27 Q0 X: b& g4 Y
C.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本地摄像头)
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==MO2LiMO2+C6Li1-x
B.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
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C6Li1-x+xLi++xe-=C6Li
5、某种聚合物锂离子电池放电时的反应为LilxCoO2+LixC6=6C+LiCoO2,其电池如图所示。下列说法不正确的是()
A.放电时,Lipbs配方>贴片式称重料位计xC6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
QDFILM
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LilxCoO2+xLi+ xe=LiCoO2
6、锂离子电池因其工作电压高(3.6V)、无污染等优点倍受市场青睐。最常见的一种锂离子电池工作原理是:C6LiCoO2 Li1—xCoO2 +LixC6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Li+            B.负极材料是填充了金属锂的石墨(LixC6
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—xCoOpsho2 + x Li+ + xe = LiCoO2
7、(2014全国新课标220133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图像火焰探测器a为电池的正极
B.电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi
C.放电时,a极锂的化合价发生变化
D.放电时,溶液中的Li+ba迁移
8、(双选)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:FePO4Li   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:FePO4Li+e-==LiFePO4
9Li-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═Li2S+Fe
BLi-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1
C.负极的电极反应式为:Al-3e-═Al3+
DLi-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+H2
11、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材料,它的制备方法如下:
方法一:将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH3-COO)2Fe]、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、惰性气体氛围中煅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
离子移动的介质,该有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LiCIO4。溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。回答下列问题:
1)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________________________________
3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?____(填),原因是____________
4MnO2可与KOHKClO3,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KMnO4MnO2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)。
回答下列问题:(1LiCoO2中,Co元素的化合价为_______

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