諾貝爾獎2019鋰電池(鋰電池諾貝爾獎獲得者)

當?shù)貢r間10月9日，瑞典皇家科學(xué)院宣布，2019年諾貝爾化學(xué)獎將授予約翰·B·古迪納夫、M·斯坦利·惠廷漢姆、吉野彰，表彰他們?yōu)?strong>鋰離子電池發(fā)展做出貢獻。

與往年諾貝爾化學(xué)獎不同的是，這次的獲獎?wù)呤?strong>電池領(lǐng)域可是實實在在與我們考生相關(guān)的，那么2020年的高考會不會出現(xiàn)關(guān)于鋰電池的試題？極有可能！因此我們整理了出一份關(guān)于鋰電池的試題，看一下大家對電池知識的掌握程度吧！

1.全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低。其工作原理如圖所示。電極a通常由摻雜石墨烯的S8材料制成。電池反應(yīng)為：16Li+xS8=8Li2Sx(2x8)。下列說法錯誤的是（）

A、電池工作時，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e=3Li2S4

B、電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多。

C。石墨烯的主要作用是提高電極a的導(dǎo)電性

D電池工作時，0.04mol電子流過外電路，負極材料重量減少0.28g。

2、LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、環(huán)保等優(yōu)點，可用于電動汽車。電池反應(yīng)為FePO4+Li=LiFePO4。電池的正極材料為LiFePO4，負極材料為石墨，含有Li+的導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池的說法正確的是（）

A.可以添加硫酸來提高電解液的電導(dǎo)率

B.放電時，電池內(nèi)部的Li+向負極移動。

C。充電過程中，電池正極材料的質(zhì)量增加

D放電時電池正極的反應(yīng)為FePO4+Li+++e-=LiFePO4

3、熱激活電池可作為火箭、導(dǎo)彈的工作電源。熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示。作為電解液的無水LiCl-KCl混合物被加熱熔化后，電池可以立即輸出電能。電池的總反應(yīng)為：PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列哪項陳述是不正確的

A.放電時，電子從Ca電極流出

B.放電過程中，Li+向PbSO4電極移動

C。每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，理論上會產(chǎn)生20.7gPb

D負極反應(yīng)式：PbSO4+2e-+2Li+=Li2SO4+Pb

4、鋰電池具有高能量密度、高電壓等特點，成為新一代實用電池。鋰離子電池放電時的電極反應(yīng)式為

負極反應(yīng)：C6Li-xe-=C6Li1-x+xLi+（C6Li表示鋰原子嵌入石墨中形成的復(fù)合材料）

正極反應(yīng)：Li1-xMO2+xLi++xe-=LiMO2（LiMO2表示含鋰過渡金屬氧化物）

以下哪項陳述是正確的

A、鋰電池充電時，電池反應(yīng)為C6LiLi1-xMO2=LiMO2C6Li1-x

B、電池反應(yīng)中，鋰、鋅、銀、鉛各失去1摩爾電子，金屬鋰消耗的質(zhì)量最小。

C。當鋰電池放電時，電池內(nèi)部的Li+向負極移動。

D鋰電池充電時的陰極反應(yīng)為C6Li1-x+xLi++xe-=C6Li

5眾所周知，電池的比能量是單位質(zhì)量的電極材料參與電極反應(yīng)所釋放的電能的量。下列關(guān)于兩種電池的說法正確的是（）

鋰離子電池的總反應(yīng)為：LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2

鋰硫電池的總反應(yīng)為：2Li+SLi2S

A.鋰離子電池放電時，Li+遷移到負極

B、鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)

C。理論上，兩種電池的比能量是相同的

D右圖為如何使用鋰離子電池給鋰硫電池充電。

6、水系鋰電池是當前鋰電池研發(fā)的前沿和方向之一。它采用普通水溶液代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋰電池中的有機電解質(zhì)溶液。我國化學(xué)家研制的水系鋰電池，采用復(fù)合膜包裹的金屬鋰作為負極，錳酸鋰（LiMn2O4）作為正極，0.5mol·L-1Li2SO4水溶液作為電解質(zhì)。工作時，電池的總反應(yīng)為：LiMn2O4+LiLi2Mn2O4。以下關(guān)于該電池的敘述哪一項是不正確的？

A.電池放電時，溶液中的鋰離子向電極移動b

B、該電池負極反應(yīng)式為：2Li+2H2O2LiOH+H2

C。當負極產(chǎn)生相同數(shù)量的電子時，消耗的鋰質(zhì)量比使用鈉時要少。

D電池充電時陽極反應(yīng)式為：Li2Mn2O4eLiMn2O4+Li+

7、金屬鋰燃料電池是一種比鋰離子電池能量密度更高的新型電池。沒電的時候不需要充電。用作燃料電池時，正極的水性電解液和盒以及負極的金屬鋰可以更換，可以連續(xù)使用。分離出來的氫氧化鋰可以通過電解其熔體進行回收?；厥铡Ｆ涔ぷ髟韴D如圖所示。以下哪項陳述是不正確的？

A、放電時，負極的電極反應(yīng)式為Li-e-=Li+

B.用惰性電極電解再生熔融的氫氧化鋰時，在陰極得到金屬鋰

C。有機電解質(zhì)可以是無水有機物，例如乙醇

D放電時，正極的電極反應(yīng)式為：2H2O+O2+4e-=4OH-

8、科學(xué)家研制出新型水系鋰電池，采用復(fù)合膜包裹的金屬鋰為負極，錳酸鋰（LiMn2O4）為正極，0.5mol/Li2SO4水溶液溶液作為電解質(zhì)溶液。當電池充電和放電時，LiMn2O4和Li2Mn2O4可以相互轉(zhuǎn)化。以下關(guān)于該電池的哪種說法是正確的？

A.電池放電時，溶液中的SO42-向電極移動b

B、電池負極的電極反應(yīng)式為：2Li+2H2O==2LiOH+H2

C。電池充電時，外接直流電源正極接a極

D電池充電時，陽極的電極反應(yīng)式為：Li2Mn2O4-e-==LiMn2O4+Li+

9.特斯拉的全電動汽車使用鈷酸鋰電池。工作原理如下圖所示。A極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質(zhì)是可以傳導(dǎo)Li+的聚合物材料，隔膜只允許Li+通過，而電池反應(yīng)式為LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2。以下哪種說法不正確？

A、放電時，電子從A極經(jīng)導(dǎo)線流向B極。放電時，A極為負極

C。放電時Li+從右向左定向遷移D.鈷酸鋰電池是二次電池

10、鋰硫電池由于比能量高、硫廉價易得而受到廣泛關(guān)注。鋰硫電池的正極材料主要由元素硫和一些高導(dǎo)電材料組成。金屬鋰片作為負極。正極和負極由浸泡在電解液中的隔膜隔開。電池結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法中錯誤的是（）

A、負極的電極反應(yīng)式為Li-e-=Li+

B.正極材料中的石墨顆粒主要用于增強導(dǎo)電性

C。電池工作時，電子通過導(dǎo)線流向正極，再通過高氯酸鋰介質(zhì)流向鋰電極

D總反應(yīng)方程式為2Li+S=Li2S

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