新型锂离子电池材料Li2MSiO4(M为Fe,Co,Mn,Cu等)是一种发展潜力很大的电池电极材料。工业制备Li2MSiO4有两种方法。
方法一:固相法,2Li2SiO3+FeSO4Li2FeSiO4+Li2SO4+SiO2。
方法二:溶胶-凝胶法,CH3COOLi、Fe(NO3)3、Si(OC2H5)4等试剂胶体
干凝胶
Li2FeSiO4。
(1)固相法中制备Li2FeSiO4过程采用惰性气体气氛,其原因是
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(2)溶胶凝胶法中,检查溶液中有胶体生成的方法是________;生产中,生成1 mol Li2FeSiO4整个过程转移电子的物质的量为________mol。
(3)以Li2FeSiO4和嵌有Li的石墨为电极材料,含锂的导电固体作电解质,构成电池的总反应式为Li+LiFeSiO4Li2FeSiO4,则该电池的负极是________;充电时,阳极反应的电极反应式为________。
(4)使用(3)组装的电池必须先________。
(1)防止Fe2+被氧化成Fe3+ (2)用一束强光照射溶液,从侧面能观察到一条光亮的通路 1 (3)嵌有Li的石墨 Li2FeSiO4-e-=LiFeSiO4+Li+ (4)充电
(1)Fe2+易被氧化成Fe3+,加热时需隔绝空气。(2)胶体的特性是丁达尔效应。根据Fe(NO3)3~e-~Li2FeSiO4,生成1 mol Li2FeSiO4转移1 mol电子。(3)负极失电子发生氧化反应,应是嵌有Li的石墨作负极。Li2FeSiO4在阳极失电子发生氧化反应。(4)该电池组装后没有LiFeSiO4,所以不能放电,充电后产生LiFeSiO4才可以放电。