考点四十三锂电池1．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=8Li2S x(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．电池充电时间越长,电池中的Li2S2量越多C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D．电池工作时，外电路中流过0.04mol电子，负极材料减重0.28g【答案】B2．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＋Li=LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，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液的导电性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【答案】D【解析】A.金属锂可以和硫酸发生化学反应，所以不能加入硫酸以提高电解质的导电性，故A错误；B.放电时，该装置是原电池，原电池中阳离子移向正极，故B错误；C.充电时,正极LiFePO4=FePO4＋Li＋＋e－，正极材料LiFePO4被消耗，质量减少，故C错误；D.放电时,该装置是原电池,正极发生还原反应: FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4，故D正确；综上所述，本题选D。
3．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。
该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca＝CaCl2+Li2SO4+Pb。
下列有关说法不正确．．．的是A．放电时，电子由Ca电极流出B．放电过程中，Li+向PbSO4电极移动C．每转移0.2mol电子，理论上生成20.7 g PbD．负极反应式：PbSO4+2e-+2Li+＝Li2SO4+Pb【答案】D4．锂电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。
锂离子电池放电时的电极反应式为负极反应：C6Li－xe－= C6Li1-x＋xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极反应：Li1-x MO2＋xLi+＋x e-= LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是A．锂电池充电时电池反应为C6Li＋Li1-x MO2 = LiMO2＋C6Li1-xB．在电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1mol电子，金属锂所消耗的质量最小C．锂电池放电时电池内部Li+向负极移动D．锂电池充电时阴极反应为C6Li1-x＋xLi+＋xe－= C6Li【答案】BD5．已知电池的比能量是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小。
有关下述两种电池说法正确的是( )锂离子电池的总反应为：LixC＋Li1－x CoO2C＋LiCoO2锂硫电池的总反应为：2Li＋S Li2SA．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C．理论上两种电池的比能量相同D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电【答案】B【解析】A、原电池中，阳离子移向正极，锂离子电池放电时，Li＋向正极迁移，A错误；B、锂硫电池充电时，锂电极与负极相连，作阴极，发生还原反应，B正确；C、电池的比能量是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，两电池负极材料不同，所以比能量不同，C错误；D、由图中物质可知锂硫电池在放电，锂离子电池在充电，D错误。
6．锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。
锂离子电池放电时的电极反应式为负极反应：C6Li-xe-=C6Li1-x+xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极反应：Li1-x MO2+xLi++x e-=LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是（）A．锂离子电池放电时电池反应为LiMO2+C6Li1-x=C6Li+Li1-x MO2B．锂离子电池充电时电池内部Li+向负极移动C．锂离子电池放电时电池内部电流从负极流向正极D．锂离子电池充电时阳极反应为C6Li1-x+xLi++xe-=C6Li7．锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。
锂离子电池放电时的电极反应式为：负极反应：C6Li－xe－==C6Li1－x＋xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料）正极反应：Li1－x MO2＋xLi+＋x e－==LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是（）A．锂离子电池充电时电池反应为C6Li＋Li1－x MO2==LiMO2＋C6Li1－xB．电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1mol电子，金属锌所消耗的质量最小C．锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动D．锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1－x＋xLi+＋x e－==C6Li【答案】D【解析】A、充电时电池反应式为放点电池的反应式相反，放电时电池反应式为：C6Li＋Li1MO2==LiMO2＋C6Li1－x，错误，不选A；B、电池反应中，金属失去1摩尔电子，消耗几－x种金属的质量分别为7克、32.5克、108克、103.5克，锂的消耗质量最小，错误，不选B；C、放电时，阳离子向正极移动，错误，不选C；D、充电时，阴极得电子发生还原反应，与放电时负极反应相反，则电极反应式为C6Li1－x＋xLi+＋x e－==C6Li，正确，选D。
8．有一种锂电池，用金属锂和石墨作电极材料，电解质溶液是由四氯铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯()中而形成的，电池总反应方程式为：8Li+3SOCl26LiCl+Li2SO3+2S，下列叙述中正确的是()A．电解质溶液中混入水，对电池反应无影响B．金属锂作电池的正极，石墨作电池的负极C．电池工作过程中，亚硫酰氯(SOCl2)被还原为Li2SO3D．电池工作过程中，金属锂提供的电子与正极区析出硫的物质的量之比为4∶19．有一种锂电池，用金属锂和石墨作电极材料，电解质溶液是由四氯铝锂（LiAlCl4）溶解在亚硫酰氯（SOCl2）中而形成的，电池总反应方程式为：8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S，下列叙述中正确的是（）A．电解质溶液中混入水，对电池反应无影响B．金属锂作电池的正极，石墨作电池的负极C．电池工作过程中，亚硫酰氯（SOCl2）被还原为Li2SO3D．电池工作过程中，金属锂提供的电子与正极区析出的硫的物质的量之比为4∶1【答案】D【解析】A.金属锂性质活泼，易与水反应，则电解质溶液应为非水溶液，故A错误；B.由电池总反应方程式可知，Li在反应中化合价升高，失去电子，则该电池的负极材料为锂，正极材料为石墨，故B错误；C.根据电池总反应方程式可知，亚硫酰氯（SOCl2）被还原为S，故C错误；D.根据总反应8Li＋3SOCl2=6LiCl＋Li2SO3＋2S可知，8molLi反应失去8mol 电子，生成2molS，金属锂提供的电子与正极区析出的硫的物质的量之比为4∶1，故D正确；答案选D。
10．TESLA电动汽车的电池采用了松下提供的NCA系列（镍钴铝体系）的18650A型钴酸锂（LiCoO2）锂离子电池。
电池正极材料为钴酸锂（LiCoO2），负极材料是石墨（C6）。
电池反应为：LiCoO2＋C6C6Li x＋Li1－x CoO2。
下列有关说法不正确．．．的是A．锂离子电池与传统铅蓄电池相比，具有高比能量（比能量指的是单位重量或单位体积的能量）的特点B．废旧锂离子电池先进行“放电处理”让Li+进入石墨（C6）中而利于回收C．放电时，正极锂的化合价未发生改变D．充电时电池标有（+）的极上发生的反应为：LiCoO2—x e－=== Li1－x CoO2＋xLi+【答案】B【解析】A、锂元素的摩尔质量较小，所以锂单位质量输出电能多，则其比能量（单位质量释放的能量）高，故A正确；B、在原电池放电时，电池内部的阳离子锂离子向正极钴酸锂（LiCoO2）移动，故B错误；C、放电时，电池的正极发生得电子的还原反应，CoO2+Li++e-=LiCoO2，正极锂的化合价未发生改变，故C正确；D、充电时电池正极上发生失电子的氧化反应，反应为：LiCoO2-x e-═Li1-x CoO2+xLi+，故D正确。
11．水溶液锂电池是当今锂电池研发的前沿和方向之一，它用普通的水溶液替换传统锂电池中的有机电解质溶液。
我国化学家研发的一种水锂电池采用复合膜包裹的金属锂作负极，锰酸锂(LiMn2O4)作正极，以0.5 mol·L−1 Li2SO4水溶液作电解质，工作时电池的总反应为：LiMn2O4+Li Li2Mn2O4。
下列有关该电池的说法不正确的是A．该电池放电时，溶液中的锂离子向电极b移动B．该电池的负极反应式为：2Li+2H2O2LiOH+H2↑C．负极产生等量电子时，消耗锂的质量比用钠时少D．电池充电时的阳极反应式为：Li2Mn2O4−e−LiMn2O4+Li+【答案】B12．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。
其工作示意图见图，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-【答案】C13．科学家研发出一种新型水溶液锂电池，采用复合膜包裹的金属锂作负极，锰酸锂(LiMn2O4)作正极，以0.5 mol/Li2SO4 水溶液作电解质溶液。
电池充、放电时，LiMn2O4与Li2Mn2O4可以相互转化。
下列有关该电池的说法正确的是A．该电池放电时，溶液中的SO42-向电极b移动B．该电池负极的电极反应式为:2Li+2H2O==2LiOH+H2↑C．电池充电时，外加直流电源的正极与电极a相连D．电池充电时，阳极的电极反应式为:Li2Mn2O4-e-==LiMn2O4 +Li+【答案】D【解析】A、根据图示可知，电极a为金属Li作负极，电极b为正极，所以电池放电时，溶液中的SO42-向电负极a移动，即A错误；B、该电池负极的电极反应式为Li-e-=Li+，故B错误；C、在给电池充电时，遵循正接正、负接负的原则，所以外加直流电源的正极与该电池的正极b 相连，故C错误；D、根据放电、充电时电子转移的规律可知，充电时的阳极反应式为放电时正极反应的逆反应，即Li2Mn2O4-e-==LiMn2O4 +Li+，即D正确。