2021年高考化学二轮复习电化学微专题《锂离子电极材料的新型解读及电...VIP免费

新型锂电池的解读锂离子电池作为新型化学电源由于其比能量高、便携储存一直是世界各国电池企业研究的热点，也一直是近几年高考关于二次电池考察的重点。由于其电池体系多样（题干背景多有介绍），题目有一定难度，如何判断电极材料特征及书写电极反应方程式一直困扰着广大高中生们。现就锂离子电池的电极材料及方程式的书写方法予以总结：电极材料的判断：负极：①锂以单质形式：Li②锂以原子形式镶嵌其中：LiAl、LiMnO2、LiC6、LiCoO2等正极：①为其他不含Li的材料：S、FeS等②为含有锂的物质时（LiMn2O4、Li0.35NiO2等），此时正极的锂我们有两种分析方法，一是把正极的Li也看做是镶嵌于物质中，Li还是单质；二是把它看成是以+1价的形式形成化合物。电极方程式的书写：负极：锂离子电池负极均为锂单质的放电Li-e-=Li+xLi-xe-=xLi+LiAl-e-=Li++AlLiMnO2-e-=Li++MnO2LiC6-e-=Li++C6LiCoO2-e-=Li++CoO2正极：当正极为其他不含Li的材料（S、FeS等）时，一般为这些物质得电子，然后和负极产生的Li+结合生成新的物质：S+2e-+2Li+=Li2SFeS+2e-+2Li+=Li2S+Fe当正极为含有锂的物质时（LiMn2O4、Li0.35NiO2等）：第一种方法：把正极的Li也看做是镶嵌于物质中，Li还是单质，此时负极产生的Li+在正极得到电子与正极材料结合生成新的Li的嵌合物：LiMn2O4+xLi++xe-=Li1+xMn2O42Li0.35NiO2+Li++e-=2Li0.85NiO2第二种方法：正极的Li看成是以+1价的形式形成化合物，此时正极材料的其他物质得到电子化合价降低，与负极产生的Li结合生成新的化合物：LiMn2O4+xe-+xLi+=Li1+xMn2O42Li0.35NiO2+e-+Li+=2Li0.85NiO21、无水锂电池典例1（2018届湖北省宜昌市高三4月调研考试）锂-空气电池的工作原理如图所示。其中多孔电极Li单质形式Li以原子形式嵌入材料选用纳米多孔金时，该电池表现出良好的循环性能。电池反应为：2Li＋O2＝Li2O2。下列说法错误A．该电池的电解液常用锂盐的有机溶液B．电池工作时，外电路中流过0.01mol电子，负极材料减重0.07gC．电池工作时，正极反应可能经过两个过程：Li+＋O2＋e－＝LiO2Li+＋LiO2＋e－＝Li2O2D．电池充电时间越长，电池中Li2O2越多典例2（2018届吉林市普通中学高中毕业班第三次调研测试）锂--空气电池是一种新型的二次电池，由于具有较高的比能量而成为未来电动汽车的希望。其放电时的工作原理如右图所示。下列说法正确的是A．该电池放电时，锂电极发生了还原反应B．放电时，Li＋向锂电极迁移C．电池中的电解液可以是有机电解液或稀盐酸等D．充电时，电池阳极的反应式为Li2O2－2e－＝2Li＋＋O22、一边是水溶液，一边是有机电解液典例3（2018年辽宁省葫芦岛市普通高中高三第二次模拟考试）新型锂-空气电池具有能量密度高的优点，可以用作新能源汽车的电源，其结构如图所示，其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是A．Li+穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液B．放电时，当外电路中有1mole－转移时，水性电解液离子总数增加NAC．应用该电池电镀铜，阴极质量增加64g，理论上将消耗11.2LO2D．放电时，负极反应式：Li－e－＋OH－＝LiOH典例4（2018届山西省高三第一次模拟考试）正在研发的锂空气电池能量密度高、成本低，可作为未来电动汽车的动力源，其工作原理如图。下列有关该电池的说法正确的是A．有机电解液可以换成水性电解液B．放电时，外电路通过2mol电子，消耗氧气11.2LC．放电和充电时，Li+迁移方向相同D．电池充电时，在正极上发生的反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密度。它无电时也无需充电，用作燃料电池时，可更换正极的水性电解液和卡盒以及负极的金属锂就可以连续使用，分离出的氢氧化锂可采用电解其熔融物法回收锂而循环使用。其工作示意图如图，下列说法不正确的是A．放电时，负极的电极反应式为Li－e－===Li＋B．熔融的氢氧化锂用惰性电极电解再生时，金属锂在阴极得到C．有机电解液可以是乙醇等无水有机物D．放电时，正极的电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－3、固体电解质典例5（2018年山东省聊城市高三一模）锂—液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点，以熔融金属锂、熔融...