Question

19．LiFePO₄是一種新型動力鋰電池的電極材料：它的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料（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．這種鋰離子電池的電池反應為：Li+FePO₄ $?_{放電}^{充電}$ LiFePO₄ 下列說法不正確的是（　　）

• A． 放電時，負極的電極反應式：Li-e^-═Li⁺
• B． 充電時，LiFePO₄既發生氧化反應又發生還原反應
• C． 該電池不能用水溶液作為電解質
• D． 放電過程中Li⁺向負極移動

Answer 1

分析 根據鋰離子電池的電池反應式為：Li+FePO₄ $?_{放電}^{充電}$ LiFePO₄，可知，放電時，Li的化合價升高，被氧化，為原電池的負極，負極的電極反應式：Li-e^-=Li⁺；充電時，反應逆向進行，反應物只有一種，故化合價既有升，又有降，所以既發生氧化反應又發生還原反應；由于Li可以與水反應，故應為非水材料；原電池工作時，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，據此分析．

解答 解：A．放電時，Li的化合價升高，被氧化，為原電池的負極，負極的電極反應式：Li-e^-=Li⁺，故A正確；
B、充電時，LiFePO₄的Fe的化合價升高，Fe元素被氧化，Li的化合價降低，Li元素被還原，所以LiFePO₄既發生氧化反應又發生還原反應，故B正確；
C、Li很活潑，會與水反應，不能用水溶液，故C正確；
D、原電池中陽離子向正極移動，即Li⁺向正極移動，故D錯誤；
故選：D．

點評 本題考查電化學的熱點-鋰離子電池，根據總反應式判斷出正負極和陰陽極的反應，從化合價變化的角度分析，注意把握Li的化學性質，題目難度中等．