高考複習專題——鋰系電池
1. 識別鋰電池和鋰離子電池的工作原理。
2. 根據試題中提供的資訊書寫電極反應。知識貯備
1. 原電池
正極得電子，發生還原反應；陽離子移向正極；電子流入正極；電流從正極流出。負極失電子，發生氧化反應；陰離子移向負極；電子從負極流出；電流流入負極。
2. 鋰電池是一種一次電池。鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、一般是使用二氧化錳為正極材料使用非水電解質溶液的電池。
電池放電反應方程式為：li+mno2=limno2。
常見鋰電池：鋰-氟化石墨（正極）電池 （nli +（cf）n = nlif + nc） 鋰-二氧化錳（正極）電池鋰-亞硫醯氯（正極）電池鋰-硫化鐵（正極）電池鋰-氧化銅（正極）電池
3. 鋰離子電池：是一種二次電池（充電電池），它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。
在充放電過程中，li+ 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，li+從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處於富鋰狀態；放電時則相反。它是把鋰離子嵌入碳（石油焦炭和石墨）中形成負極。
正極材料常用 lixcoo2 ,
（也用 licoo2 li2mn2o4 lifepo4 lixnio2 li2fepo4f，和 lixmno4 ），電解液使用非水液態有機電解質【lipf6+二乙烯碳酸酯（ec）+二甲基碳酸酯（dmc）】。
鋰離子二次電池充、放電時的反應式為licoo2+c=li1-xcoo2+lixc
【學生活動一】1.寫出鋰電池放電反應方程式為：li+mno2=limno2 的電極反應
2.寫出鋰離子電池鋰離子二次電池充、放電時的反應式為 licoo2+c=li1-xcoo2+lixc 的充電和放電時的電極反應
小結書寫鋰電池和鋰離子電池的電極反應方法： 鋰電池（如 li-fes2）通常已知總反應
正極反應：fes ＋4e－=fe＋2s2－
鋰離子電池總反應 li(1-x)mo2 + lixcn n c + limo2
正極材料 ：limo2 ( m 為 co ni mn) lim2o4 ( m 為 co ni mn) limpo4 ( m 為 fe )
負極材料：石墨（能吸附鋰原子）
正極反應：lixcn — x e－ = x lin c
負極反應：li(1-x)mo2 + x lix e－ = limo2
檢測：1. 有一種新型的鋰電池，其製作是利用了金屬鋰和石墨作電極，其電解質溶液是四氯合鋁酸鋰(lialcl4)溶解在二氯亞硫醯(其化學式是 socl2)中形成的，原電池的電極總反應式是：
8li＋3socl2=6licl＋li2so3＋2s 下列關於這種新型電池的說法中錯誤的是（ ）
a. 電池工作過程中，socl2 被還原為li2so3 b. 鋰作為電池的負極，石墨作電池的正極
c. 該電池內環境應該是無水環境，否則影響電池的壽命
d. 電池工作時，鋰提供的電子的物質的量與析出硫的物質的量之比是 4∶1
2. li-fes2 電池是目前電池中綜合性能最好的一種電池，其結構如圖所示。已知電池放電時的反應為4li＋fes2==fe＋2li2s。下列說法正確的是( )
a. li 為電池的正極
b. 電池工作時，li＋向負極移動
c. 正極的電極反應式為fes ＋4e－=fe＋2s2－
d. 將熔融的licf3so3 改為 licl 的水溶液，電池效能更好
3. 近年來 aist 報告正在研製一種「高容量、低成本」鋰-銅空氣燃料電池。該電池通過一種複雜的銅腐蝕「現象」產生電力，其中放電過程為 2li+cu o+h o═2cu+2li++2oh-，下列說法不正確的是( )
a. 放電時，li+透過固體電解質向 cu 極移動
b. 放電時，負極的電極反應式為 cu o+h o+2e-=2cu+2oh-
c. 通空氣時，銅被腐蝕，表面產生cu2o
d. 整個反應過程中，銅相當於催化劑
4. 優質的鋰碘電池可用於心臟起搏器延續患者的生命，它的正極材料是聚 2-乙烯吡啶（簡寫 p2vp）和 i2 的複合物，電解質是固態薄膜狀的碘化鋰，電池的總反應為 2li+p2vpni2= p2vp(n-1)i2+2lii，則下列說法正確的是
a. 正極的反應為p2vpni2+2e-= p2vp(n-1)i2+2i-
b. 電池工作時，碘離子移向 p2vp 極
c. 聚 2-乙烯吡啶的複合物與有機物性質相似，因此聚 2-乙烯吡啶的複合物不會導電
d. 該電池所產生的電壓低，使用壽命比較短
5. 某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池。放電時電池的總反應為：li1-xcoo2+lixc6=licoo2+ c6(x<1)。下列關於該電池的說法不正確的是（ ）
a. 放電時，li+在電解質中由負極向正極遷移
b. 放電時，負極的電極反應式為 lixc6-xe-= xli++ c6
c. 充電時，若轉移 1mole-，石墨 c6 電極將增重 7xg
d. 充電時，陽極的電極反應式為 licoo2-xe-=li1-xcoo2+li+
6. lifepo4 新型鋰離子可充電動力電池以其獨特的優勢被廣泛應用,已知該電池放電時的電池總反應為fepo4+li=lifepo4。下列說法中正確的是（ ）
a. 該電池負極的電極材料是 li b. 放電時 fepo4 發生氧化反應
c. 放電時電池內部 li+向負極移動 d. 充電時鐵元素被還原
7. 近年來，隨著電子裝置、電動工具、小功率電動汽車等迅猛發展，鈉離子電池有望取代鋰離子電池成為
未來化學電源的新寵。新一代鈉電池的反應為 naxmno2+na3sb naymno2+sb (未配平)，該電池以含na+的導電固體為電解質，下列說法合理的是
a. 合金na3sb，na 顯+1 價，sb 顯-3 價
b. 放電時每消耗 1mol na3sb，有 3mol na+從正極移向負極
c. 可用飽和食鹽水代替導電固體電解質
d. 放電時正極反應式為 naxmno2+( y-x) e-+( y-x) na+==naymno2
8. 特斯拉全電動汽車使用的是鈷酸鋰電池，其工作原理如下圖，a 極材料是金屬鋰和碳的複合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質為一種能傳導 li+的高分子材料，隔膜只允許 li+通過，電池反應式
lixc6+li1-xcoo2 c6+licoo2。下列說法不正確的是
a. 放電時電子從a 極通過導線流向 b 極
b. 放電時 a 是負極
c. 放電時 li+從右向左定向遷移
d. 鈷酸鋰電池為二次電池
9. 如圖是一種可充電的鋰離子電池充放電的工作示意圖。放電時該電池的電極反應式為： 負極：lixc6－xe－＝c6＋xli＋（lixc6 表示鋰原子嵌入石墨形成的複合材料）
正極：li1－xmno2＋xli＋＋xe－＝limno2（limno2 表示含鋰原子的二氧化錳） 下列有關說法不．正．確．的是
a. 該電池的反應式為li1－xmno2＋lixc6＝limno2＋c6
b. k 與m 相接時，a 是陽極，發生氧化反應
c. k 與 n 相接時，li＋由a 極區遷移到 b 極區
d. 在整個充、放電過程中至少存在 3 種形式的能量轉化
10. 摩拜單車利用車籃處的太陽能電池板向智慧型鎖中的鋰離子電池充電,電池反應原理為:licoo2+6c li1-xcoo2+lixc6。示意圖如右。下列說法正確的是
a. 充電時，陽極的電極反應式為 li coo +xli++xe-=licoo
b. 該裝置工作時涉及到的能量形式有 3 種
c. 充電時鋰離子由右向左移動
d. 放電時,正極質量增加
11. lifepo4 電池具有穩定性高、安全、對環境友好等優點，可用於電動汽車。電池反應為：
fepo4＋li lifepo4，電池的正極材料是 lifepo4，負極材料是石墨和鋰，含 li+導電固體為電解質。下列有關 lifepo4 電池說法正確的是
a. 可加入硫酸以提高電解質的導電性
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