Question

【題目】新型高性能電池的開發與研究已成為當下信息產業化時代的迫切要求、某研究團隊設計研制了種高性能的磷酸鐵鋰(LiFePO4,簡稱LFP)電池。正極材料為磷酸鐵鋰,與Al相連，負極材料為石墨，與Cu相連，正、負之間存在電解質并通過聚合物隔膜隔開，此膜只允許Li+通過，其工作原理如圖所示，總反應為Li(1-x)C6十LiFePO4LiC6+ Li(1-x) FePO4。下列有關說法正確的是

A.當開關K置于a時,Li+由右向左穿過聚合物隔膜到達正極

B.當開關K置于a時，正極材料上的電極反應為: Li(1-x) FePO4 +xLi ++xe- =LiFePO4

C.該電池的正、負極之間可以用Na2SO4水溶液作電解質溶液

D.當開關K置于b時，負極上的電極反應為:LiC6- xe- = Li(1-x) C6+xLi+

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據題干敘述可知左極為該電池的正極；當開關K置于a時,該裝置為電解池，當開關K置于b時,該裝置為原電池。

A．當開關K置于a時，該裝置是電解池，該電池充電，故電池正極為陽極，電池負極為陰極，Li+由左向右穿過聚合物隔膜到達負極，A錯誤；

B．根據總反應可知充電時正極材料上的電極反應為LiFePO4-xe-==Li（1-x）FePO4+xLi+，B錯誤；

C．充電時負極材料上的電極反應為Li(1-x) C6+xLi+ +xe- = LiC6，故負極材料可以看成是鋰單質鑲嵌于石墨中，而鋰單質是可以和水反應的，所以該電池的電解質溶液不能用Na2SO4水溶液，C錯誤；

D．當開關K置于b時，該裝置為原電池，根據總反應可知負極上的電極反應為:LiC6- xe- = Li(1-x) C6+xLi+，D正確。

答案選D。