《锂离子电池习题汇总》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锂离子电池习题汇总（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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精选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 丄i+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
2、石油焦和石墨等。国内外已商品化的锂电池正极是LiCoQ，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，LiMn 2O4发生氧化反应B. 放电时，正极反应为：Lf+LiMn2O4+e-=Li2Mn 2O4C. 充电时，LiM n2O4发生氧化反应D. 充电
3、时，阳极反应为：Li+e-=Li2、（ 2014天津6）已知：锂离子电池的总反应为:LixC+Li 1-x)CoO2=C+LiCoQ锂硫电池的总反应为：2Li+S=L2S 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（C6）中,以LiC6表示。电池反应为LiCoOi+Q、宠电、CoO+LiCi，下列说法正确的是（A .充电时，电池的负极反应为LiC6-e-jLi+C6B.放电时，电池
4、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-=C3Lii-x+xLi+（C3Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极反应：Lii-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C3Li+Lii-x=MO 2LiMO 2+C6Lii-xB.电池反应中，锂、锌、银、铅各失
5、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C6Lii-x+xLi+xe-=C3 Li5、某种聚合物锂离子电池放电时的反应为LilxCoO2+Lixa=6C+LiCoQ,其电池如图所示。下列说法不正确的是A 放电时，LixC6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Lil- xCoC2+xLi+ xe =LiCoC26、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。 C最常见的一种锂离（LiCoQ）,充电时LiCoO2
6、中Li被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳子电池 工作原理是： Q+ LiCoO2死电Lii-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（LXC6）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 + x Lf + xe = LiCoO2 7、（ 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。LT快离子导燼 繫含物笔解fti下列叙述错误的是（A. a为电池的正极C.放电时，a极锂的化合价发生变化B. 电池充电反应为LiM n2O
7、4=Lii-x Mn 204+xLiD.放电时，溶液中的Li+从b向a迁移8、（双选）LiFe PO4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：FePQ+ Li改电LiFe PO,电池的正极材料是LiFe PO,负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePQ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：Fe PQ+ L+ + e-=LiFe PQ 9、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+Fe
8、S+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+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- Al3+D. Li-AI/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+H2 f11、新型锂离子电池在新能源的
9、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(LiFe PQ)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800C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 C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
10、)的结构简式如下:请回答下列问题QOIIII他二 C -C- OCHjCH 10 -C-OCHaCHs(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LiCIQ。溶于混合有机溶剂中，Li+通
11、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）电池正极反应式为雀NLiL1C10+机裕刑Mn6是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?（填是”或否”，原因是MnO2可与KOH和KCIQ，在高温下反应，生成 MnO4,反应的化学方程式为K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成 KMnO4和MnO2的物质的量之比为 13、（2013年课标卷I）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（LiCoQ）、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+xL+xe-= LixC6。现欲利用以下工艺流程
12、回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。浚旧ffMr电池I-护*（?050液 一陋创-4莖创回答下列问题：（1） LiCoQ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80C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 H2SO和H2O2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Lii-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式。在整(6)上述工艺中，放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是个回收工艺中，可回收到的金属化合物有(填化学式)。14、废旧锂离子电池
13、的正极材料(主要含有LiCoO2及少量AI、Fe等)可用于回收钴、锂,工艺流程如下:沉淀鰹 pK-1112(1)在上述溶解过程中，&032-被氧化成SO42-，LiCoQ在溶解过程中发生反应的化学方程式为，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ZnCb-NWCI混合溶液。(1) 该电池的负极材料是。电池工作时，电子流向(填正极”或负极”)。(2) 若ZnCI2-NH4CI混合溶液中含有杂质 ClT，会加速某电极的腐
14、蚀，其主要原因是。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的(填代号)a. NaOHb. Znc. Fed. NH3 H2OMnSO4溶液。阳极的电极反应式(3) MnO 2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的。若电解电路中通过 2 mol电子，MnO2的理论产量为16. 2014北京卷用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0.1 mol/L FeCl2溶液，研究废液再生 机理。记录如下(a、b、c代表电压值):序号电压/V阳极现象检验阳极产物Ix a电极附近出现黄色，有气泡产生有 Fe3、有 Cl2nax b电极附近出现黄色，无气泡产生有 Fe3、无 Cl2出bx 0无明显变化无 Fe3、无 Cl2用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是。I中，Fe3 +产生的原因还可能是 C在阳极放电，生成的 Cl2将Fe2氧化。写出有关性。反应的离子方程式:(3)由n推测，Fe3产生的原因还可能是Fe2 +在阳极放电。原因是 Fe2具有n中虽未检验出 Cl2
