Question

【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位為鋰離子電池發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家，磷酸鐵鋰鋰離子電池充電時(shí)陽極反應(yīng)式為，，電池放電時(shí)，鋰離子從石墨晶體中脫嵌出來，通過隔膜遷移到磷酸鐵鋰晶體表面，然后重新嵌入到磷酸鐵鋰的晶格內(nèi)，放電工作示意圖如圖。下列敘述不正確的是

A.放電時(shí)，Li+通過隔膜移向正極

B.放電時(shí)，電子由鋁箔沿導(dǎo)線流向銅箔

C.放電時(shí)正極反應(yīng)為：

D.磷酸鐵鋰鋰離子電池充放電過程通過Li+遷移實(shí)現(xiàn)，C、Fe、P元素化合價(jià)均不變

Answer 1

【答案】D

【解析】

充電電池充電時(shí)，正極與外接電源的正極相連為陽極，負(fù)極與外接電源負(fù)極相連為陰極，LiFePO4中的鋰離子脫出并伴隨著鐵元素的氧化，則此時(shí)鋁箔電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，鋁箔為陽極，電極反應(yīng)式為xLiFePO4-xe-=xFePO4+xLi+，即LiFePO4-e-=FePO4+Li+，銅箔電極為陰極，陰極上鋰離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，陰極反應(yīng)式為：xLi++xe-+6C=LixC6，所以電池總反應(yīng)為FePO4+LixC6xLiFePO4+6C；原電池放電時(shí)，正極、負(fù)極反應(yīng)式正好與陽極、陰極反應(yīng)式相反，電子由負(fù)極鋁箔經(jīng)過導(dǎo)線流向正極銅箔，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，據(jù)此分析解答。

A、原電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動(dòng)，即Li+通過隔膜移向正極，A正確；

B、原電池放電時(shí)，電子由負(fù)極鋁箔流出，經(jīng)過導(dǎo)線流向正極銅箔，B正確；

C、原電池放電時(shí)，正極、負(fù)極反應(yīng)式正好與陽極、陰極反應(yīng)式相反，所以正極反應(yīng)為：，C正確；

D、由于隔膜的作用，Li+通過隔膜形成閉合回路，完成電池的充放電，電池總反應(yīng)為xFePO4+LixC6xLiFePO4+6C，其中Fe的化合價(jià)發(fā)生變化，C、P元素化合價(jià)均不變，D錯(cuò)誤；

故答案為：D。