鋰離子電池大全

1、鋰離子電池大全1 顧問跟大家一起分享鋰電池與鋰離子電池的不同：鋰電池：鋰電池是一類以金屬鋰或含鋰物質(zhì)作負極的化學(xué)電源的總稱。已實用化的鋰電池有l(wèi)imno2 ，lii2, licuo，liso2，liag2cro4 等。而當這里的鋰電極用碳代替時，便成了最新式的鋰離子蓄電池。例1：鋰電池的總反應(yīng)可表示為:li+mno2=limno2,鋰元素的化合價從0_價變?yōu)?1_價，錳元素的化合價從+4_價變?yōu)?3_價例2、常用于心臟起搏器的一種微型鋰電池，石墨作正極，電解質(zhì)溶液由四氯化鋁鋰(lialcl4)溶解在亞硫酸氯(socl2)中組成。電池的總反應(yīng)式為：8li+3socl2=6licl+li2so3+

2、2s1.市場上經(jīng)常見到的標記為li-ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)li+的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應(yīng)為：li+2li0.35nio22li0.85nio2下列說法不正確的是（d）a.放電時，負極的電極反應(yīng)式li-e-=li+b.充電時，li0.85nio2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)c.該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)d.放電過程中l(wèi)i+向負極移動解析：放電時，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，負極的電極反應(yīng)式為li-e-=li+ a正確;充電時，正極上的li0.85nio2 和負極上的li0.85nio2 分別發(fā)生氧化反應(yīng)和

3、還原反應(yīng),b正確；若用水溶液作電解質(zhì)，則金屬鋰會被反應(yīng)掉，c正確；放電過程中l(wèi)i+向正極移動，d不正確；2.(1)和(2)在正負極上有些矛盾，（2）錯誤（1）天津是我國研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷（licoo2）充電時licoo2中l(wèi)i被氧化，li+遷移并以li原子形式嵌入電池負極材料碳(c6)中，以lic6表示。電池反應(yīng)為lic6+coo2licoo2+c6，下列說法正確的是（b）a.充電時電池的負極反應(yīng)為lic6-e-=li+c6b.放電時電池的正極反應(yīng)為coo2+li+e-=licoo2c.羧酸，醇等含活潑氫的有機物可用作鋰離子電池的電解質(zhì)。d.鋰離

4、子電池的比能量（單位質(zhì)量釋放的能量）低。a項，充電時，發(fā)生電解池反應(yīng)，電池負極即為電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，li+c6+e-=lic6b項，放電時發(fā)生原電池反應(yīng)，電池正極發(fā)生發(fā)生還原反應(yīng)；c項，含活潑氫的有機物作電解質(zhì)易得電子，因此不能作為鋰電池的電解質(zhì)；d項，鋰相對原子質(zhì)量小，其密度小，所以鋰離子電池的比能量高.原電池負極：lic6-e-=li+c6正極：coo2+li+e-=licoo2（2）某新型二次鋰離子電池結(jié)構(gòu)如圖，電池內(nèi)部是固體電解質(zhì)充電，放電時li+在其間通過（圖中電池內(nèi)部“”表示放電時li+的移動方向）。充電，放電時總反應(yīng)可表示為licoo2+6clixc6+li1-xcoo

5、2下列說法正確的是（cd）a.外電路上的表示放電時的電流方向b.充電時陰極電極反應(yīng)：lixc6-xe-=6c+xli+c.放電時負極電極反應(yīng):lico2-xe-=li1-xco2+xli+d.外電路有0.1mole-通過，發(fā)生遷移的li+的質(zhì)量為0.7克解析：由總反應(yīng)式可知，c的化合價從0價變?yōu)樨搩r，得電子，可知電極c是正極，lico2電極是負極，則外電路上的表示放電時的電子方向，選項a不正確；充電過程是補充電極的過程，原來原電池的正極，充電時做電解池的陽極，所以選項b錯誤；由總反應(yīng)式可知選項c正確；由選項c的電極反應(yīng)式可知，每有1mol電子轉(zhuǎn)移，遷移的li+也是1mol所以選項d正確。3.(

6、1)手機中使用的鋰電池電板是新興的高能電池，以質(zhì)量輕，電容量大而受到普遍重視。目前已制成多種功能的鋰電池。某鋰電池的總反應(yīng)可表示為：li+mno2=limno2，在上述反應(yīng)中鋰元素的化合價從0價轉(zhuǎn)變?yōu)?1價，錳元素的化合價從+4變?yōu)?3價。解析：0，+1，+4，+3(2)鋰電池是一代高能電池，目前已研究成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)式為：li+mno2=limno2，下列說法中正確的是（b）a.li是正極，mno2是負極。b.放電時負極的反應(yīng)：li-e-=li+c.放電時正極的反應(yīng):mno2-e-=mno2。d.電池放電時，產(chǎn)生高錳酸根離子。本題雖然不難，但也是高考?？嫉膬?nèi)容，解題的關(guān)鍵是

7、記住“活潑金屬作負極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)”這一重要結(jié)論。（3）另一種常用的電池是鋰電池（鋰是一種堿金屬元素，其相對原子質(zhì)量為7），由于它的比容量（單位質(zhì)量電極材料所能轉(zhuǎn)換的電量）特別大而廣泛應(yīng)用于心臟起搏器，一般使用時間長達10年，它的負極用金屬鋰制成，電池總反應(yīng)可表示為li+mno2=limno2 試回答鋰電池比容量特別大的原因是鋰的摩爾質(zhì)量小。鋰電池中的電解質(zhì)溶液需用非水溶劑配制，為什么這種電池不能使用電解質(zhì)的水溶液？請用化學(xué)方程式表示其原因2li+2h2o=2lioh+h2。（4）某可充電的鋰離子電池以limn2o4為正極，嵌入鋰的碳材料為負極，含li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電時電池反

8、應(yīng)為：li+limn2o4=li2mn2o4。下列說法正確的是（b）a.放電時limn2o4發(fā)生氧化反應(yīng)b.放電時，正極反應(yīng)為：li+limn2o4+e-=li2mn2o4c.充電時，limn2o4發(fā)生氧化反應(yīng)d.充電時，陽極反應(yīng)為:li+e-=li解析1：根據(jù)放電時的電池反應(yīng)方程式可知，放電時li作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式:li-e-=li+,mn2o4-在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：li+limn2o4+e-=li2mn2o4，故a錯，b正確；充電時mn2o42-發(fā)生氧化反應(yīng)，而非limn2o4，c錯；陽極上應(yīng)為陰離子放電，發(fā)生氧化反應(yīng)，d錯.解析2：點評：本題主要是考察原電池

9、正，負極以及電解池的陰，陽極所發(fā)生的反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系?？沙潆婋姵乜煽醋魇窃姵睾碗娊獬氐慕Y(jié)合，在電解池的陰極，原電池的正極發(fā)生的反應(yīng)均是還原反應(yīng)。放電的正，負極反應(yīng)分別跟充電的陽極，陰極反應(yīng)互為逆反應(yīng)，即放電時得電子，充電時必須失電子。解析：選項a，由題意知放電時limn2o4中錳元素的化合價降低，故它發(fā)生還原反應(yīng)，a不正確；選項b正確；選項c中，充電過程是補充電極的過程，原來作為原電池正極的，現(xiàn)作為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，并且應(yīng)是li2mn2o4發(fā)生氧化反應(yīng)，故選項c不正確；選項d中，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，而此反應(yīng)是還原反應(yīng)，故不正確，答案：b4.(1)鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實用化

10、的蓄電池，該電池具有能量密度大，電壓高的特性。鋰離子電池放電時的電極反應(yīng)式為：負極反應(yīng)c6li-xe-=c6li1-x+xli+（c6li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料）正極反應(yīng)：li1-xmo2+xli+xe-=limo2（limo2表示含鋰的過渡金屬氧化物）下列有關(guān)說法正確的是（bd）a.鋰離子電池充電時電池反應(yīng):c6li+li1-xmo2=c6li1-x+limo2b.電池反應(yīng)中，鋰、鋅、銀、鉛各失1mol去電子，金屬鋰消耗的質(zhì)量最小c.鋰離子電池放電時電池內(nèi)部li+向負極移動d.鋰離子電池充電時陰極反應(yīng)為:c6li1-x+xli+xe-=c6li，解析：作為原電池時負極反應(yīng)為：c6l

11、i-xe-=c6li1-x+xli+，正極反應(yīng)為：li1-xmo2+xli+xe-=limo2放電時電池反應(yīng)為：c6li+li1-xmo2=c6li1-x+limo2，a項錯誤；作為電解池時，陽極反應(yīng)為：limo2-xe-=li1-xmo2+xli+，陰極反應(yīng)為:c6li1-x+xli+xe-=c6li，由于li的式量最小，li,zn,ag,pb各失去1mol電子時，金屬鋰消耗的質(zhì)量最小，因此，b,d正確。（2）南昌大學(xué)最近研發(fā)出一種新型納米鋰電池，已躋身國內(nèi)領(lǐng)先地位。以下是某種鋰離子電池反應(yīng)：c6li+li1-xmo2c6li1-x+limo2（c6li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料，li

12、mo2表示含鋰的過渡金屬氧化物）回答：（1）鋰電池放電時負極反應(yīng)為：c6li-xe-=c6li1-x+xli+，則正極反應(yīng)為:li1-xmo2+xli+xe-=limo2（2）電池放電時若轉(zhuǎn)移1mole-，則消耗負極材料克解析：此題以新型電池為載體考查了原電池電極反應(yīng)方程式的書寫，題中電極材料陌生，分發(fā)評論 子中出現(xiàn)了字母x，增加了一些難度，解題時只要抓住原電池正負極反應(yīng)得失電子守恒，仿照題目給定的負極反應(yīng)，結(jié)合總反應(yīng)方程式即可以寫出正極反應(yīng):li1-xmo2+xli+xe-=limo2，消耗的負極材料的質(zhì)量為克5.lifepo4新型鋰離子動力電池以其獨特的優(yōu)勢成為奧運會綠色能源的新寵。已知電

13、池放電時的正極反應(yīng)式為：fepo4+li+e-=lifepo4，負極li-e-=li+下列說法中正確的是（b）a.充電時的總反應(yīng)為：fepo4+li=lifepo4，b.充電時動力電池上標注“+”的電極應(yīng)與外接電源的正極相連c.放電時電池內(nèi)部li+向負極移動d.放電時，在正極上li+得電子被還原解析：放電時，在正極fe3+得電子被還原，li在負極失電子生成li+，li+向正極極移動，c,d不正確,充電時總反應(yīng)為:lifepo4=fepo4+li，不正確；電池的正極在充電時作陽極，與外接電源的正極相連，b項正確例6.lifepo4新型鋰離子動力電池以其獨特的優(yōu)勢成為奧運會綠色能源的新寵。已知該電

14、池放電時的電極反應(yīng)式為：正極fepo4+li+e=lifepo4負極lie=li+下列說法中正確的是（b）a充電時電池反應(yīng)為fepo4+li=lifepo4b充電時動力電池上標注“+”的電極應(yīng)與外接電源的正極相連c放電時，在正極上是li得電子被還原d放電時電池內(nèi)部li+ 向負極移動例題7、lifepo4新型鋰離子動力電池以其獨特的優(yōu)勢成為奧運會綠色能源的新寵。已知該電池放電時的電極反應(yīng)式為：正極 fepo4+li+e=lifepo4負極 lie= li+下列說法中正確的是(b)a充電時電池反應(yīng)為fepo4+li = lifepo4b充電時動力電池上標注“+”的電極應(yīng)與外接電源的正極相連c放電時

15、電池內(nèi)部li+向負極移動 d放電時，在正極上是li得電子被還原-注：應(yīng)該是fe得電子例8.lifepo4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點，可用于電動汽車。電池反應(yīng)為：fepo4+lilifepo4，（向左為放電）電池的正極材料是lifepo4，負極材料是石墨，含導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)lifepo4電池說法正確的是（cd）a.可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性b.放電時電池內(nèi)部li+向負極移動c.充電過程中，電池正極材料的質(zhì)量減少d.放電時電池正極反應(yīng)為:fepo4+li+e-lifepo4本題難度為難，考查原電池和電解池的工作原理個中來考察，加大了題目難度，并且放在陌生的環(huán)境中，要求考

16、生運用信息遷移能力完成該題。a.加硫酸會使鋰直接與硫酸反應(yīng)；b.放電時li+向正極移動；c.充電時正極lifepo4變?yōu)閒epo4，所以質(zhì)量變??；d.容易寫出負極反應(yīng)li-e-=li+：由總反應(yīng)減去負極反應(yīng)，可得正極反應(yīng)。鋰離子電池是指使用能吸入或解吸鋰離子的碳素材料作為負極活性物質(zhì);使用能吸入或解吸鋰離子并含有鋰離子的金屬氧化物作為正極活性物質(zhì),基于以上進行化學(xué)反應(yīng)的原理而制成的使用有機溶液作為電解液的可充電電池。電池充放電時,在正、負極反復(fù)吸入或解吸的是鋰離子(li+),故而稱之為鋰離子電池。例1（2006年江蘇高考）鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實用化的蓄電池，該電具有能量密度大、電壓高的特性

17、。鋰離子電池放電時的電極反應(yīng)式為 負極反應(yīng)：c6lixe=c6li1xxli+（c6li表示鋰原子嵌入石墨形成復(fù)合材料）正極反應(yīng)：li1xmo2xli+x e=limo2（limo2表示含鋰的過渡金屬氧化物）下列有關(guān)說法正確的是(bd)a鋰離子電池充電時電池反應(yīng)為c6lili1xmo2=limo2c6li1xb電池反應(yīng)中，鋰、鋅、銀、鉛各失去1mol電子，金屬鋰所消耗的質(zhì)量最小c鋰離子電池放電時電池內(nèi)部li+向負極移動池 d鋰離子電池充電時陰極反應(yīng)為c6li1xxli+x e=c6li解析：1通過合并電池的正負極反應(yīng)，可判斷a選項中的反應(yīng)為電池放電時的反應(yīng)式，a不正確；b正確；c項中，電池放電時，負極產(chǎn)生li+，正極消耗li+，li+應(yīng)移向正極，c錯；d正確。答案：bd例2（2006年廣東高考）某可充電的鋰離子電池以limn2o4為正極，嵌入鋰的碳