Question

4．鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池．鋰金屬電池一般是使用二氧化錳或二氧化鈷為正極材料，金屬鋰或其合金金屬為負極材料，使用非水電解質溶液的電池，其一般電池反應為Li+MnO₂═LiMnO₂，請書寫該電池的正極電極反應式：MnO₂+e^-+Li⁺=LiMnO₂．鋰離子電池一般是使用鈷酸鋰（LiCoO₂）或鋰鐵磷酸鹽（LiFePO₄）為正極材料、石墨為負極材料，使用非水電解質的電池．總電池反應為：
①LiCoO₂+6C$?_{放電}^{充電}$Li_1-xCoO₂+Li_xC 或②Li_1-xFePO₄+Li_xC₆$?_{充電}^{放電}$C₆+LiFePO₄，請寫出①池的負極電極反應：xLi-xe^-═xLi⁺②極充電的陽極反應式：LiFePO₄-xe^-=Li_1-xFePO₄+xLi⁺．

Answer 1

分析 MnO₂在正極上得電子生成LiMnO₂；LiCoO₂+6C$?_{放電}^{充電}$Li_1-xCoO₂+Li_xC 該原電池中，負極上Li發生失電子的氧化反應；Li_1-xFePO₄+Li_xC₆$?_{充電}^{放電}$C₆+LiFePO₄，充電時陽極發生失電子的氧化反應，結合原子守恒和得失電子守恒解答．

解答 解：電池反應為Li+MnO₂═LiMnO₂，MnO₂在正極上得電子生成LiMnO₂，則正極電極反應式：MnO₂+e^-+Li⁺=LiMnO₂；LiCoO₂+6C$?_{放電}^{充電}$Li_1-xCoO₂+Li_xC 該原電池中，負極上Li發生失電子的氧化反應，負極電極反應：xLi-xe^-═xLi⁺；Li_1-xFePO₄+Li_xC₆$?_{充電}^{放電}$C₆+LiFePO₄，充電時陽極發生失電子的氧化反應，充電時陽極電極反應式為LiFePO₄-xe^-=Li_1-xFePO₄+xLi⁺；
故答案為：MnO₂+e^-+Li⁺=LiMnO₂；xLi-xe^-═xLi⁺；LiFePO₄-xe^-=Li_1-xFePO₄+xLi⁺．

點評 本題考查了化學電源新型電池，根據原電池和電解池各個電極上得失電子及發生的反應來分析解答，仔細閱讀題干并能正確理解題給信息，難度中等，側重于考查學生的分析能力和應用能力．