Question

9．磷酸鐵鋰（LiFePO₄）電池是一種高效、環(huán)保的新型電池，裝置如圖所示，其中正極材料橄欖石型LiFePO₄通過粘合劑附著在鋁箔表面，負(fù)極石墨材料附著在銅箔表面，電解質(zhì)為溶解在有機(jī)溶劑中的鋰鹽，電池工作時(shí)的總反應(yīng)為：LiFePO₄+6C $?_{放電}^{充電}$Li_1-xFePO₄+Li_xC₆，則下列說法錯(cuò)誤的是（　　）

• A． 裝置中的聚合物隔膜應(yīng)為陽離子交換膜
• B． 充電時(shí)，Li⁺遷移方向?yàn)橛捎蚁蜃?/td>
• C． 充電時(shí)，LiFePO₄中的鐵元素被氧化
• D． 放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：Li_1-xFePO₄+xLi⁺+xe^-═LiFePO₄

Answer 1

分析 A．電解質(zhì)中Li⁺從負(fù)極移動(dòng)到正極；
B．充電時(shí)，陽離子向陰極移動(dòng)；
C．原電池的正極，充電時(shí)作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)；
D．放電時(shí)，正極上Li_1-xFePO₄失電子．

解答 解：A．電解質(zhì)中Li⁺從負(fù)極移動(dòng)到正極，所以裝置中的聚合物隔膜應(yīng)為陽離子交換膜，故A正確；
B．充電時(shí)，陽離子向陰極移動(dòng)，充電時(shí)負(fù)極為陰極，正極為陽極，則充電時(shí)，Li⁺遷移方向?yàn)橛勺笙蛴�，故B錯(cuò)誤；
C．原電池的正極，充電時(shí)作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：LiFePO₄-xe^-═Li_1-xFePO₄+xLi⁺，則Fe的化合價(jià)升高被氧化，故C正確；
D．放電時(shí)，正極上Li_1-xFePO₄失電子，則正極的電極反應(yīng)式為：Li_1-xFePO₄+xLi⁺+xe^-═LiFePO₄，故D正確．
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池和電解原理，明確電池反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化發(fā)生的反應(yīng)是解答的關(guān)鍵，注意離子的移動(dòng)方向，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和應(yīng)用能力．