问题 填空题

新型锂离子电池材料Li2 MSiO4(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Li2 MSiO4有两种方法:

方法一:固相法,2Li2SiO3+ FeSO4 Li2FeSiO4 +Li2SO4 +SiO2

方法二:溶胶—凝胶法, Li2FeSiO4

(1)固相法中制备Li2 FeSiO4过程采用惰性气体气氛,其原因是                        ;

(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Imol Li2FeSiO4整个过程转移电子物质的量为           mol;

(3)以Li2 FeSiO4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+ LiFeSiO4 Li2FeSiO4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____                         

答案

(11分)(1)防止Fe2+被氧化成Fe3+ (2分) ;   

(2)用一束强光照射溶液,从侧面能观察到一条光亮的通路。(2分);1mol (2分)

(3)嵌有Li的石墨(2分) Li2FeSiO4-e-=LiFeSiO4+Li+(2分) (4)充电(1分)

题目分析:(1)Fe2+具有还原性,故采用惰性气体气氛的原因是防止Fe2+被氧化成Fe3+

(2)检查有无胶体生成,利用胶体的特征现象,即用一束强光照射溶液,从侧面能观察到一条光亮的通路。

(3)电池的负极失去电子、化合价升高,故负极是嵌有Li的石墨。阳极失去电子,化合价升高,电极式为Li2FeSiO4-e-=LiFeSiO4+Li+

(4)使用(3)组装的电池必须先充电。

点评:本题考查的是锂电池的制备原理的信息题,题目难度大,利用好题中信息是解题的关键。

单项选择题
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