锂离子电池大全.doc

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1、锂离子电池大全1 顾问跟大家一起分享锂电池与锂离子电池的不同：锂电池：锂电池是一类以金属锂或含锂物质作负极的化学电源的总称。已实用化的锂电池有LiMnO2 ，LiI2, LiCuO，LiSO2，LiAg2CrO4 等。而当这里的锂电极用碳代替时，便成了最新式的锂离子蓄电池。例1：锂电池的总反应可表示为:Li+MnO2=LiMnO2,锂元素的化合价从0_价变为-1_价，锰元素的化合价从+4_价变为+3_价例2、常用于心脏起搏器的一种微型锂电池，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酸氯(SOCl2)中组成。电池的总反应式为：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+

2、2S1.市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：Li+2Li0.35NiO22Li0.85NiO2下列说法不正确的是（D）A.放电时，负极的电极反应式Li-e-=Li+B.充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C.该电池不能用水溶液作为电解质D.放电过程中Li+向负极移动解析：放电时，负极发生氧化反应，负极的电极反应式为Li-e-=Li+ A正确;充电时，正极上的Li0.85NiO2 和负极上的Li0.85NiO2 分别发生氧化反应和

3、还原反应,B正确；若用水溶液作电解质，则金属锂会被反应掉，C正确；放电过程中Li+向正极移动，D不正确；2.(1)和(2)在正负极上有些矛盾，（2）错误（1）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钴（LiCoO2）充电时LiCoO2中Li被氧化，Li+迁移并以Li原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中，以LiC6表示。电池反应为LiC6+CoO2LiCoO2+C6，下列说法正确的是（B）A.充电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，醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质。D.锂离

4、子电池的比能量（单位质量释放的能量）低。A项，充电时，发生电解池反应，电池负极即为电解池的阴极，发生还原反应，Li+C6+e-=LiC6B项，放电时发生原电池反应，电池正极发生发生还原反应；C项，含活泼氢的有机物作电解质易得电子，因此不能作为锂电池的电解质；D项，锂相对原子质量小，其密度小，所以锂离子电池的比能量高.原电池负极：LiC6-e-=Li+C6正极：CoO2+Li+e-=LiCoO2（2）某新型二次锂离子电池结构如图，电池内部是固体电解质充电，放电时Li+在其间通过（图中电池内部“”表示放电时Li+的移动方向）。充电，放电时总反应可表示为LiCoO2+6CLixC6+Li1-xCoO

5、2下列说法正确的是（CD）A.外电路上的表示放电时的电流方向B.充电时阴极电极反应：LixC6-xe-=6C+xLi+C.放电时负极电极反应:LiCo2-xe-=Li1-xCo2+xLi+D.外电路有0.1mole-通过，发生迁移的Li+的质量为0.7克解析：由总反应式可知，C的化合价从0价变为负价，得电子，可知电极C是正极，LiCo2电极是负极，则外电路上的表示放电时的电子方向，选项A不正确；充电过程是补充电极的过程，原来原电池的正极，充电时做电解池的阳极，所以选项B错误；由总反应式可知选项C正确；由选项C的电极反应式可知，每有1mol电子转移，迁移的Li+也是1mol所以选项D正确。3.(

6、1)手机中使用的锂电池电板是新兴的高能电池，以质量轻，电容量大而受到普遍重视。目前已制成多种功能的锂电池。某锂电池的总反应可表示为：Li+MnO2=LiMnO2，在上述反应中锂元素的化合价从0价转变为+1价，锰元素的化合价从+4变为+3价。解析：0，+1，+4，+3(2)锂电池是一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为：Li+MnO2=LiMnO2，下列说法中正确的是（B）A.Li是正极，MnO2是负极。B.放电时负极的反应：Li-e-=Li+C.放电时正极的反应:MnO2-e-=MnO2。D.电池放电时，产生高锰酸根离子。本题虽然不难，但也是高考常考的内容，解题的关键是

7、记住“活泼金属作负极，失去电子，发生氧化反应”这一重要结论。（3）另一种常用的电池是锂电池（锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为7），由于它的比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间长达10年，它的负极用金属锂制成，电池总反应可表示为Li+MnO2=LiMnO2 试回答锂电池比容量特别大的原因是锂的摩尔质量小。锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因2Li+2H2O=2LiOH+H2。（4）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。放电时电池反

8、应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是（B）A.放电时LiMn2O4发生氧化反应B.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-=Li解析1：根据放电时的电池反应方程式可知，放电时Li作负极，发生氧化反应，电极反应式:Li-e-=Li+,Mn2O4-在正极上发生还原反应，电极反应式为：Li+LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4，故A错，B正确；充电时Mn2O42-发生氧化反应，而非LiMn2O4，C错；阳极上应为阴离子放电，发生氧化反应，D错.解析2：点评：本题主要是考察原电池

9、正，负极以及电解池的阴，阳极所发生的反应与氧化还原反应的关系。可充电电池可看作是原电池和电解池的结合，在电解池的阴极，原电池的正极发生的反应均是还原反应。放电的正，负极反应分别跟充电的阳极，阴极反应互为逆反应，即放电时得电子，充电时必须失电子。解析：选项A，由题意知放电时LiMn2O4中锰元素的化合价降低，故它发生还原反应，A不正确；选项B正确；选项C中，充电过程是补充电极的过程，原来作为原电池正极的，现作为电解池的阳极，发生氧化反应，并且应是Li2Mn2O4发生氧化反应，故选项C不正确；选项D中，阳极发生氧化反应，而此反应是还原反应，故不正确，答案：B4.(1)锂离子电池已经成为新一代实用化

10、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（BD）A.锂离子电池充电时电池反应:C6Li+Li1-xMO2=C6Li1-x+LiMO2B.电池反应中，锂、锌、银、铅各失1mol去电子，金属锂消耗的质量最小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，解析：作为原电池时负极反应为：C6L

11、i-xe-=C6Li1-x+xLi+，正极反应为：Li1-xMO2+xLi+xe-=LiMO2放电时电池反应为：C6Li+Li1-xMO2=C6Li1-x+LiMO2，A项错误；作为电解池时，阳极反应为：LiMO2-xe-=Li1-xMO2+xLi+，阴极反应为:C6Li1-x+xLi+xe-=C6Li，由于Li的式量最小，Li,Zn,Ag,Pb各失去1mol电子时，金属锂消耗的质量最小，因此，B,D正确。（2）南昌大学最近研发出一种新型纳米锂电池，已跻身国内领先地位。以下是某种锂离子电池反应：C6Li+Li1-xMO2C6Li1-x+LiMO2（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料，Li

12、MO2表示含锂的过渡金属氧化物）回答：（1）锂电池放电时负极反应为：C6Li-xe-=C6Li1-x+xLi+，则正极反应为:Li1-xMO2+xLi+xe-=LiMO2（2）电池放电时若转移1mole-，则消耗负极材料克解析：此题以新型电池为载体考查了原电池电极反应方程式的书写，题中电极材料陌生，分发评论 子中出现了字母x，增加了一些难度，解题时只要抓住原电池正负极反应得失电子守恒，仿照题目给定的负极反应，结合总反应方程式即可以写出正极反应:Li1-xMO2+xLi+xe-=LiMO2，消耗的负极材料的质量为克5.LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠。已知电

13、池放电时的正极反应式为：FePO4+Li+e-=LiFePO4，负极Li-e-=Li+下列说法中正确的是（B）A.充电时的总反应为：FePO4+Li=LiFePO4，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+得电子被还原解析：放电时，在正极Fe3+得电子被还原，Li在负极失电子生成Li+，Li+向正极极移动，C,D不正确,充电时总反应为:LiFePO4=FePO4+Li，不正确；电池的正极在充电时作阳极，与外接电源的正极相连，B项正确LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠。已知该电池放电

14、时的电极反应式为：正极FePO4+Li+e=LiFePO4负极Lie=Li+下列说法中正确的是（B）A充电时电池反应为FePO4+Li=LiFePO4B充电时动力电池上标注“+”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+ 向负极移动例题7、LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠。已知该电池放电时的电极反应式为：正极 FePO4+Li+e=LiFePO4负极 Lie= Li+下列说法中正确的是(B)A充电时电池反应为FePO4+Li = LiFePO4B充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连待添加的隐藏文

15、字内容3C放电时电池内部Li+向负极移动 D放电时，在正极上是Li得电子被还原-注：应该是Fe得电子例8.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：FePO4+LiLiFePO4，（向左为放电）电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（CD）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-LiFePO4本题难度为难，考查原电池和电解池的工作原理个中来考察，加大了题目难度，并且放在陌生

16、的环境中，要求考生运用信息迁移能力完成该题。A.加硫酸会使锂直接与硫酸反应；B.放电时LI+向正极移动；C.充电时正极LiFePO4变为FePO4，所以质量变小；D.容易写出负极反应Li-e-=Li+：由总反应减去负极反应，可得正极反应。锂离子电池是指使用能吸入或解吸锂离子的碳素材料作为负极活性物质;使用能吸入或解吸锂离子并含有锂离子的金属氧化物作为正极活性物质,基于以上进行化学反应的原理而制成的使用有机溶液作为电解液的可充电电池。电池充放电时,在正、负极反复吸入或解吸的是锂离子(Li+),故而称之为锂离子电池。例1（2006年江苏高考）锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电具有能量密度

17、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：C6Lixe=C6Li1xxLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料）正极反应：Li1xMO2xLi+x e=LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是(BD)A锂离子电池充电时电池反应为C6LiLi1xMO2=LiMO2C6Li1xB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+向负极移动池 D锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1xxLi+x e=C6Li解析：1通过合并电池的正负极反应，可判断A选项中的反应为电池放电时的反应式，A不正确；B正确；

18、C项中，电池放电时，负极产生Li+，正极消耗Li+，Li+应移向正极，C错；D正确。答案：BD例2（2006年广东高考）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(B)A放电时，LiMn2O4发生氧化反应B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、放电时，Mn元素的化合价是降低，LiMn2O4是发生还原反应，A错；B正确；充电时，应当是Li2Mn2O4既发生氧化反应，又发生还原反应，C错；充电时，Li+e-=Li反应为阴极的反应，D错。答案：B本为源自：国内最权威的电池人才网站电池英才网