Question

【題目】磷酸鐵鋰電池在充放電過程中表現出了良好的循環穩定性，具有較長的循環壽命，放電時的反應為：LixC6+Li1-xFePO4=6C+LiFePO4。某磷酸鐵鋰電池的切面如圖所示，下列說法錯誤的是

A.放電時有NA個電子轉移，就有1 mol Li+脫離石墨，經電解質嵌入正極

B.隔膜在反應過程中不允許Li+通過

C.充電時電池正極上發生的反應為：LiFePO4-xe-= Li1-xFePO4+xLi

D.充電時電子從電源負極流出經銅箔流入陰極材料

Answer 1

【答案】B

【解析】

根據磷酸鐵鋰電池的切面圖和總反應LixC6+Li1-xFePO4=6C+LiFePO4可知，銅箔為負極，負極反應式為LixC6-xe-=6C+xLi+，鋁箔為正極，正極反應式為Li1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4，原電池放電時，電子從負極沿導線流向正極，內電路中陽離子移向正極，陰離子移向負極；充電時，裝置為電解池，陰極、陽極反應式與負極、正極反應式正好相反，根據二次電池的工作原理結合原電池和電解池的工作原理分析回答。

A. 原電池放電時，電解質中陽離子移向正極，即Li+脫離石墨，每有NA個電子轉移，就有1 mol Li+脫離石墨，經電解質嵌入正極，A正確；

B. 該原電池中，負極反應式為LixC6-xe-=6C+xLi+，正極反應式為Li1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4，所以隔膜為陽離子交換膜，在反應過程中只允許Li+通過，B錯誤；

C. 放電時，正極反應式為Li1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4，充電時，原電池的正極與外加電源正極相接，電極反應與原電池正極反應相反，即充電時電池正極上發生的反應為LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+，C正確；

D. 充電時電子從外電源負極→陰極、陽極→電源正極，即充電時電子從電源經銅箔流入負極材料，D正確；

故合理選項是B。