专项提能特训 12 新型电源工作原理1．(2024·全国卷Ⅲ，11)一种可充电锂—空气电池如图所示。当电池放电时，O2与 Li＋在多孔碳材料电极处生成 Li2O2－x(x＝0 或 1)。下列说法正确的是( )A．放电时，多孔碳材料电极为负极B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C．充电时，电解质溶液中 Li＋向多孔碳材料区迁移D．充电时，电池总反应为 Li2O2－x===2Li＋(1－)O2答案 D解析 由题意知，放电时负极反应为 Li－e－===Li＋，正极反应为(2－x)O2＋4Li＋＋4e－===2Li2O2－x(x＝0 或 1)，电池总反应为(1－)O2＋2Li===Li2O2－x。充电时的电池总反应与放电时的电池总反应互为逆反应，故充电时电池总反应为 Li2O2－x===2Li＋(1－)O2，D 项正确；该电池放电时，金属锂为负极，多孔碳材料为正极，A 项错误；该电池放电时，外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极，B 项错误；该电池放电时，电解质溶液中 Li＋向多孔碳材料区迁移，充电时电解质溶液中的 Li＋向锂材料区迁移，C 项错误。2．(2024·全国卷Ⅲ，11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a 常用掺有石墨烯的 S8材料，电池反应为 16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是( )A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4B．电池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极材料减重 0.14 gC．石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性D．电池充电时间越长，电池中 Li2S2的量越多答案 D解析 A 项，原电池电解质中阳离子移向正极，根据全固态锂硫电池工作原理图示中 Li＋移动 方 向 可 知 ， 电 极 a 为 正 极 ， 正 极 发 生 还 原 反 应 ， 由 总 反 应 可 知 正 极 依 次 发 生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的还原反应，正确；B 项，电池工作时负极电极反应式为 Li－e－===Li＋，当外电路中流过 0.02 mol 电子时，负极消耗的 Li 的物质的量为 0.02 mol，其质量为 0.14 g，正确；C 项，石墨烯具有良好的导电性，故可以提高电极 a 的导电能力，正确；D 项，电池充电时为电解池，此时电解总反应为 8Li2Sx=====16Li＋xS8(2≤x≤8)，故Li2S2的量会越来越少直至充满电，错误。3．(2024·烟台诊断测试)二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，其原理如图所示。下列说法错误的是( )A．负极的...
