Question

【題目】閱讀短文，回答問(wèn)題。

鋰離子電池是一種生活中常見的二次電池，常用于手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)車中。它主要依靠Li＋在正極材料(LixCOO2)和負(fù)極材料(石墨)之間往返嵌入和脫嵌來(lái)工作。低溫時(shí)，由于電解液粘度增大，電池中鋰離子的遷移能力下降。低溫充電時(shí)石墨嵌鋰速度降低，Li＋來(lái)不及嵌入石墨中形成LixC，便得到電子被還原，容易在負(fù)極表面析出金屬鋰，降低電池容量，影響電池安全。上海復(fù)旦大學(xué)開發(fā)了一款新型鋰離子電池，其放電的工作原理如圖1所示。該電池不僅在-40℃下放電比容量沒(méi)有衰降，甚至在-70℃下該電池的容量保持率也能夠達(dá)到常溫的70%左右，極大地拓展了電池的應(yīng)用范圍。復(fù)旦大學(xué)團(tuán)隊(duì)采用凝固點(diǎn)低、可在極端低溫條件下導(dǎo)電的乙酸乙酯基電解液，并采用不需要將鋰離子嵌入到電極中即可完成充、放電的有機(jī)物電極，避免了低溫條件下嵌入過(guò)程變慢。請(qǐng)依據(jù)文章內(nèi)容回答下列問(wèn)題。

(1)判斷下列說(shuō)法是否正確_________(填“對(duì)”或“錯(cuò)”)。

①新型鋰離子電池有望在地球極寒地區(qū)使用。

②在傳統(tǒng)鋰離子電池中，金屬鋰是負(fù)極材料。

③若新型鋰離子電池在常溫下的放電比容量為99mAh·g-1，則其在-40℃下的放電比容量為99mAh·g-1。

(2)新型鋰離子電池放電時(shí)，正極是_________(填“A”或“B”)。

(3)下列關(guān)于該新型鋰離子電池可耐低溫原因的推測(cè)中，不正確的是_________(填字母)。

a．采用與傳統(tǒng)不同的有機(jī)物電極

b．乙酸乙酯基電解液的凝固點(diǎn)低

c．鋰離子不需要在正負(fù)極間移動(dòng)

Answer 1

【答案】①正確、②錯(cuò)誤、③正確 A c

【解析】

結(jié)合短文提供的信息和原電池化學(xué)原理分析解題。

(1)①新型鋰離子電池在-40C下放電比容量沒(méi)有衰降，在-700C下電池的容量保持率也能達(dá)到常溫的70%左右，所以新型鋰離子電池有望在地球極寒地區(qū)使用，故①正確；

②傳統(tǒng)鋰離子電池中正極材料( LixCoO2)，負(fù)極材料是石墨，Li+嵌入石墨中形成LixC，LixC失去電子，電池工作放電，故②錯(cuò)誤；

③電池在-40C下放電比容量沒(méi)有衰降，即新型鋰離子電池在常溫下和-40C下的放電比容量相等，均為99 mAhg-1，故③正確；

(2)原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。由新型鋰離子放電原理圖可知，Li+由B電極移向A電極，TFSI-由A電極移向B電極，所以B電極為負(fù)極，A電極為正極；

(3)a．新型鋰離子電池可能采用快速完成充、放電的有機(jī)物電極，避免低溫條件下嵌入過(guò)程變慢，以提高電池的放電比容量，故a正確；

b．新型鋰離子電池可能采用極端低溫條件下能導(dǎo)電的乙酸乙酯基電解液，避免低溫條件下嵌入過(guò)程變慢，說(shuō)明乙酸乙酯基電解液凝固點(diǎn)低，故b正確；

c．鋰離子電池主要依靠Li+在正極材料和負(fù)極材料之間往返嵌入和脫嵌來(lái)工作，鋰離子在正負(fù)極間移動(dòng)能形成閉合通路，對(duì)外供電，故c錯(cuò)誤；

故答案為：c。