Question

新型鋰離子電池材料Li₂MSiO₄(M為Fe，Co，Mn，Cu等)是一種發展潛力很大的電池電極材料。工業制備Li₂MSiO₄有兩種方法。
方法一：固相法，2Li₂SiO₃＋FeSO₄Li₂FeSiO₄＋Li₂SO₄＋SiO₂。
方法二：溶膠－凝膠法，CH₃COOLi、Fe(NO₃)₃、Si(OC₂H₅)₄等試劑膠體干凝膠Li₂FeSiO₄。
(1)固相法中制備Li₂FeSiO₄過程采用惰性氣體氣氛，其原因是
______________________________________________________________________。
(2)溶膠­凝膠法中，檢查溶液中有膠體生成的方法是________；生產中，生成1 mol Li₂FeSiO₄整個過程轉移電子的物質的量為________mol。
(3)以Li₂FeSiO₄和嵌有Li的石墨為電極材料，含鋰的導電固體作電解質，構成電池的總反應式為Li＋LiFeSiO₄Li₂FeSiO₄，則該電池的負極是________；充電時，陽極反應的電極反應式為________。
(4)使用(3)組裝的電池必須先________。

Answer 1

(1)防止Fe^2＋被氧化成Fe^3＋　(2)用一束強光照射溶液，從側面能觀察到一條光亮的通路　1　(3)嵌有Li的石墨　Li₂FeSiO₄－e^－=LiFeSiO₄＋Li^＋　(4)充電

(1)Fe^2＋易被氧化成Fe^3＋，加熱時需隔絕空氣。(2)膠體的特性是丁達爾效應。根據Fe(NO₃)₃～e^－～Li₂FeSiO₄，生成1 mol Li₂FeSiO₄轉移1 mol電子。(3)負極失電子發生氧化反應，應是嵌有Li的石墨作負極。Li₂FeSiO₄在陽極失電子發生氧化反應。(4)該電池組裝后沒有LiFeSiO₄，所以不能放電，充電后產生LiFeSiO₄才可以放電。