镍钴锰三元材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料，该材料中Ni为主要活泼元素，通常可...

镍钴锰三元材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料，具有容量高、循环稳定性好、成本适中等重要优点。镍钴锰三元材料中Ni为主要活泼元素，通常可以表示为：LiNiaCobMncO2，其中a+b+c=1，可简写为LiAO2。充电时总反应为LiAO2 + nC = Li1-xAO2 + LixCn（0<x<1），工作原理如下图所示，则以下说法正确的是（　　 ）

A.放电时Ni元素最先失去电子

B.放电时电子从a电极由导线移向b电极

C.充电时的阴极反应式为LiAO2 - xe-= Li1-xAO2 + xLi+

D.充电时转移1mol电子，理论上阴极材料质量增加7g

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镍钴锰三元材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料，具有容量高、循环稳定性好、成本适中等重要优点。镍钴锰三元材料中Ni为主要活泼元素，通常可以表示为：LiNiaCobMncO2，其中a+b+c=1，可简写为LiAO2。充电时总反应为LiAO2 + nC = Li1-xAO2 + LixCn（0<x<1），工作原理如下图所示，则以下说法正确的是（　　 ）

A. 放电时Ni元素最先失去电子

B. 放电时电子从a电极由导线移向b电极

C. 充电时的阳极反应式为LiAO2 - xe-= Li1-xAO2 + xLi+

D. 充电时转移1mol电子，理论上阴极材料质量增加7g

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镍钴锰三元材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料，该材料中Ni为主要活泼元素，通常可以简写为LiAO2。充电时总反应为LiAO2+nC=Li1-xAO2+LixCn（0＜x＜1），工作原理如图所示，下列说法正确的是

A.放电时Ni元素最先失去电子

B.放电时电子从a电极由导线移向b电极

C.充电时的阳极反应式为LiAO2 −xe－= Li1-xAO2 + xLi+

D.充电时转移1mol电子，理论上阴极材料质量增加7g

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2019年诺贝尔化学奖颁发给三位开发锂离子电池的科学家。锂离子电池正极材料是决定其性能的关键．

（1）锰酸锂(LiMn2O4)电池具有原料成本低、合成工艺简单等优点。Li+能量最低的激发态离子的电子排布图为________，该晶体结构中含有Mn4+，基态Mn4+核外价层电子占据的轨道数为__________________个。

（2）磷酸铁锂(LiFePO4)电池安全、充电快、使用寿命长，其中P原子的杂化方式为__________________，阴离子的空间结构为__________________。

（3）三元正极材料掺杂Al3+可使其性能更优，第四电离能：Mn__________________Al(填“大于”“小于”)，原因是__________________。

（4）铋化锂被认为是很有潜力的正极材料，晶胞结构如图所示。

①晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格，锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处。晶体的化学式为__________________，图中铋原子坐标参数：A为(0，0，0)，　　 B为(0，1，1)，C为__________________。

②若晶胞参数为anm，则铋原子的半径为__________________nm，八面体间隙中的锂原子与四面体间隙中的锂原子之间的最短距离为__________________nm。

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LiFePO₄新型锂离子电池因其原材料丰富、对环境友好、循环性能和安全性能好的特点，具有广阔的应用前景。已知该电池放电时的电极反应式为：

正极：FePO₄+Li⁺+e^－=LiFePO₄，负极：Li－e^－=Li⁺，下列说法中正确的是

A．充电时阳极反应为Li⁺+e^－=Li

B．充电时动力电池上标注“－”的电极应与外接电源的负极相连

C．放电时电池内部Li⁺向负极移动

D．放电时，在正极上是Li⁺得电子被还原

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锂离子电池广泛应用于日常电子产品中，也是电动汽车动力电池的首选．正极材料的选择决定了锂离子电池的性能．磷酸铁钾(LiFePO4)以其高倍率性、高比能量、高循环特性、高安全性、低成本、环保等优点而逐渐成为“能源新星”。

（1）高温固相法是磷酸铁锂生产的主要方法。通常以铁盐、磷酸盐和锂盐为原料，按化学计量比充分混匀后，在惰性气氛的保护中先经过较低温预分解，再经高温焙烧，研磨粉碎制成。其反应原理如下：

Li2CO3+2FeC2O4•2H2O+2NH4H2PO4═2NH3↑+3CO2↑+______+_______+_______

①完成上述化学方程式.

②理论上，反应中每转移0.15mol电子，会生成LiFePO4______________g；

③反应需在惰性气氛的保护中进行，其原因是______________；

（2）磷酸亚铁锂电池装置如图所示，其中正极材料橄榄石型LiFePO4通过粘合剂附着在铝箔表面，负极石墨材料附着在铜箔表面，电解质为溶解在有机溶剂中的锂盐。

电池工作时的总反应为：LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6，则放电时，正极的电极反应式为______________。充电时，Li+迁移方向为______________(填“由左向右”或“由右向左”)，图中聚合物隔膜应为______________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。

（3）用该电池电解精炼铜。若用放电的电流强度I=2.0A的电池工作10分钟，电解精炼铜得到铜0.32g，则电流利用效率为______________(保留小数点后一位)。(已知：法拉第常数F=96500C/mol，电流利用效率=100%)

（4）废旧磷酸亚铁锂电池的正极材料中的LiFePO4难溶于水，可用H2SO4和H2O2的混合溶液浸取，发生反应的离子方程式为______________。

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LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨和锂，含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（　　 ）

A. 放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4

B. 放电时电池内部Li+向负极移动

C. 充电过程中，电池正极材料的质量增加

D. 可加入硫酸以提高电解质的导电性

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LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨和锂，含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（　　 ）

A.放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4

B.放电时电池内部Li+向负极移动

C.充电过程中，电池正极材料的质量增加

D.可加入硫酸以提高电解质的导电性

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LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：

FePO4＋LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨和锂，含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是

A. 可加入硫酸以提高电解质的导电性

B. 放电时电池内部Li+向负极移动

C. 充电过程中，电池正极材料的质量增加

D. 放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4

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