2020年3月29日,全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长,使单个电芯形状扁平、窄小,再通过多个“刀片”捆扎形成模组,通过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如下,正极反应为:Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4,下列说法错误的是( )
A.“刀片电池”和三元锂电池(镣钻锭酸锂电池)相比几乎没有污染
B.放电时,负极反应为LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6
C.充电时,锂离子在阴极脱嵌;放电时,锂离子在正极脱嵌
D.该电池维持电流强度4.825A,工作10分钟,理论上正极增加重量0.21g(已知F=96500C/mol)
高三化学单选题困难题
2020年3月29日,全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长,使单个电芯形状扁平、窄小,再通过多个“刀片”捆扎形成模组,通过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如下,正极反应为:Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4,下列说法错误的是( )
A.“刀片电池”和三元锂电池(镣钻锭酸锂电池)相比几乎没有污染
B.放电时,负极反应为LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6
C.充电时,锂离子在阴极脱嵌;放电时,锂离子在正极脱嵌
D.该电池维持电流强度4.825A,工作10分钟,理论上正极增加重量0.21g(已知F=96500C/mol)
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今年6月比亚迪正式发布刀片电池,大幅度提高了电动汽车的续航里程可媲美特斯拉,刀片电池采用磷酸铁锂技术。可利用钛铁矿[主要成分为FeTiO3(难溶性亚铁盐),还含有少量MgO等杂质]来制备LiFePO4和Li4Ti5O12等锂离子电池的电极材料,工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式 _______。
(2)TiO2•xH2O沉淀与双氧水、氨水“反应”转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示:
反应温度过高时,Ti元素浸出率变化的原因是 ________。
(3)“滤液②”中含有的金属离子是 _______;加入双氧水和磷酸使Fe3+恰好沉淀完全,即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1,此时溶液中 c(PO43-)=________。(FePO4的 Ksp=1.3×10 -22)
(4)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式______。
(5)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为_____。
(6)作为刀片电池正极材料的磷酸铁锂在充、放电时的局部放大示意图如图,则正极电极反应式是_________。
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随着新能源汽车产业的快速发展,带来大量的废旧电池,一种以废旧磷酸铁锂电池正极为原料回收铝、铁和锂元素的工艺流程如下:
已知:①易溶于硫酸中。
②磷酸铁锂电池正极材料:磷酸铁锂,乙炔黑(主要成分碳单质,着火点大于750℃)导电剂和有机粘结剂PVDF(一种高分子有机物),均匀混合后涂覆于铝箔上。
回答下列问题:
(1)破碎的作用是________,烧结的主要目的是________。
(2)碱溶发生的非氧化还原反应的离子方程式是________________。
(3)若在实验室中进行操作1、2、3,需要用到的玻璃仪器有________。
(4)滤渣1酸浸的目的是________。
(5)滤渣2主要成分是________。
(6)pH与Fe、Li沉淀率关系如下表,为使滤液2中Fe、Li分离,溶液的pH应调节为________。
溶液pH与Fe、Li沉淀率关系
pH | 3.5 | 5 | 6.5 | 8 | 10 | 12 |
Fe沉淀率 | 66.5 | 79.2 | 88.5 | 97.2 | 97.4 | 98.1 |
Li沉淀率 | 0.9 | 1.3 | 1.9 | 2.4 | 4.5 | 8.0 |
(7)碳酸锂的溶解度随温度变化如下图所示。向滤液3中加入,将温度升至90℃是为了提高沉淀反应速率和________。
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比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电。高铁电池的总反应为: 则充电时的阳极反应式为______。
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比亚迪纯电动汽车采用一种具有高效率输出、可快速充电、对环境无污染等优点新型电池,其工作原理如图。M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,聚合物交换膜只允许Li+通过,而e-不能通过。电池反应式为LixC6+Li1-xFePO4LiFePO4+6C。下列说法不正确的是
A. 放电时,N极是正极,电极反应式为Li(1-x)FePO4+xLi++xe-=LiFePO4
B. 充电时,Li+通过聚合物交换膜向M极迁移
C. 用该电池电解精炼铜,阴极质量增重19.2g时,通过聚合物交换膜的Li+数目为0.6NA
D. 充电时电路中通过0.5mol e-,消耗36gC
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2019年6月6日,工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照,揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池具有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C,其原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.充电时,正极质量增加
B.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极
C.充电时,阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6
D.放电时,Li+移向石墨电极
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2019年6月6日,工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照,揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池具有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,放电时,正极反应式为M1-xFePO4 + e- + Li+ = LiM1-xFexPO4 ,其原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.电池总反应为 M1-xFexPO4 + LiC6 = LiM1-xFexPO4 + 6C
B.放电时,负极LiC6 中碳元素失去电子变为单质
C.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极
D.充电时,Li+移向磷酸铁锂电极
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2019年6月6日,工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照,揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池具有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,放电时正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiM1-xFexPO4,其原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极
B.放电时,负极反应式为LiC6-e-=Li++6C
C.电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C
D.充电时,Li+移向磷酸铁锂电极
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2019年6月6日,工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照,揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池其有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,放电时,正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiM1-x FexPO4,其原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极
B.电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6Li M1-xFexPO4+6C
C.放电时,负极反应式为LiC6-e-=Li++6C
D.充电时,Li+移向磷酸铁锂电极
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2019年6月6日,工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照,揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池其有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,放电时,正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiM1-x FexPO4,其原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极
B.电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6Li M1-xFexPO4+6C
C.放电时,负极反应式为LiC6-e-=Li++6C
D.充电时,Li+移向磷酸铁锂电极
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