Question

新型鋰離子電池材料Li2MSiO4(M為Fe，Co，Mn，Cu等)是一種發展潛力很大的電池電極材料。工業制備Li2MSiO4有兩種方法。

方法一：固相法，2Li2SiO3＋FeSO4Li2FeSiO4＋Li2SO4＋SiO2。

方法二：溶膠－凝膠法，CH3COOLi、Fe(NO3)3、Si(OC2H5)4等試劑膠體干凝膠Li2FeSiO4。

(1)固相法中制備Li2FeSiO4過程采用惰性氣體氣氛，其原因是____________________________________________________。

(2)溶膠?凝膠法中，檢查溶液中有膠體生成的方法是________；生產中，生成1 mol Li2FeSiO4整個過程轉移電子的物質的量為________mol。

(3)以Li2FeSiO4和嵌有Li的石墨為電極材料，含鋰的導電固體作電解質，構成電池的總反應式為Li＋LiFeSiO4Li2FeSiO4，則該電池的負極是________；充電時，陽極反應的電極反應式為________。

(4)使用(3)組裝的電池必須先________。

 

Answer 1

　(1)防止Fe2＋被氧化成Fe3＋　(2)用一束強光照射溶液，從側面能觀察到一條光亮的通路　1　(3)嵌有Li的石墨　Li2FeSiO4－e－=LiFeSiO4＋Li＋　

(4)充電

【解析】　(1)Fe2＋易被氧化成Fe3＋，加熱時需隔絕空氣。(2)膠體的特性是丁達爾效應。根據Fe(NO3)3～e－～Li2FeSiO4，生成1 mol Li2FeSiO4轉移1 mol電子。

(3)負極失電子發生氧化反應，應是嵌有Li的石墨作負極。Li2FeSiO4在陽極失電子發生氧化反應。(4)該電池組裝后沒有LiFeSiO4，所以不能放電，充電后產生LiFeSiO4才可以放電。