Question

【題目】2019年諾貝爾化學獎頒給了三位為鋰離子電池發展作出重要貢獻的科學家，磷酸鐵鋰鋰離子電池充電時陽極反應式為，，電池放電時，鋰離子從石墨晶體中脫嵌出來，通過隔膜遷移到磷酸鐵鋰晶體表面，然后重新嵌入到磷酸鐵鋰的晶格內，放電工作示意圖如圖。下列敘述不正確的是

A.放電時，Li+通過隔膜移向正極

B.放電時，電子由鋁箔沿導線流向銅箔

C.放電時正極反應為：

D.磷酸鐵鋰鋰離子電池充放電過程通過Li+遷移實現，C、Fe、P元素化合價均不變

Answer 1

【答案】D

【解析】

充電電池充電時，正極與外接電源的正極相連為陽極，負極與外接電源負極相連為陰極，LiFePO4中的鋰離子脫出并伴隨著鐵元素的氧化，則此時鋁箔電極上發生失電子的氧化反應，鋁箔為陽極，電極反應式為xLiFePO4-xe-=xFePO4+xLi+，即LiFePO4-e-=FePO4+Li+，銅箔電極為陰極，陰極上鋰離子得電子發生還原反應，陰極反應式為：xLi++xe-+6C=LixC6，所以電池總反應為FePO4+LixC6xLiFePO4+6C；原電池放電時，正極、負極反應式正好與陽極、陰極反應式相反，電子由負極鋁箔經過導線流向正極銅箔，電解質溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，據此分析解答。

A、原電池放電時，電解質溶液中的陽離子向正極移動，即Li+通過隔膜移向正極，A正確；

B、原電池放電時，電子由負極鋁箔流出，經過導線流向正極銅箔，B正確；

C、原電池放電時，正極、負極反應式正好與陽極、陰極反應式相反，所以正極反應為：，C正確；

D、由于隔膜的作用，Li+通過隔膜形成閉合回路，完成電池的充放電，電池總反應為xFePO4+LixC6xLiFePO4+6C，其中Fe的化合價發生變化，C、P元素化合價均不變，D錯誤；

故答案為：D。