鋰二次電池新正極材料的探索和研究對鋰電池的發(fā)展非常關鍵。
(1)鋰硒電池具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。
①正極材料Se可由SO2通入亞硒酸(H2SeO3)溶液反應制得,則該反應的化學方程式為H2SeO3+2SO2+H2O═Se+2H2SO4H2SeO3+2SO2+H2O═Se+2H2SO4。
②一種鋰硒電池放電時的工作原理如圖1所示,寫出正極的電極反應式:2Li++xSe+2e-═Li2Sex2Li++xSe+2e-═Li2Sex。充電時Li+向LiLi(填“Se”或“Li”)極遷移。
③Li2Sex與正極碳基體結合時的能量變化如圖2所示,圖中3種Li2Sex與碳基體的結合能力由大到小的順序是Li2Se6>Li2Se4>Li2SeLi2Se6>Li2Se4>Li2Se。
(2)Li2S電池的理論能量密度高,其正極材料為碳包裹的硫化鋰(Li2S@C)。
①Li2S@C可由硫酸鋰與殼聚糖高溫下制得,其中殼聚糖的作用是提供碳源,將硫酸鋰還原(作還原劑)提供碳源,將硫酸鋰還原(作還原劑)。
②取一定量Li2S@C樣品在空氣中加熱,測得樣品固體殘留率隨溫度的變化如圖3所示。(固體殘留率=固體樣品的剩余質量固體樣品的起始質量×100%)分析300℃后,固體殘留率變化的原因是300℃后,樣品主要發(fā)生兩個反應過程:反應1為Li2S被O2氧化生成Li2SO4,反應2為C被O2氧化生成CO2,前期固體殘留率增加的原因是反應1為主,后期固體殘留率減少的原因反應2為主300℃后,樣品主要發(fā)生兩個反應過程:反應1為Li2S被O2氧化生成Li2SO4,反應2為C被O2氧化生成CO2,前期固體殘留率增加的原因是反應1為主,后期固體殘留率減少的原因反應2為主。
固體樣品的剩余質量
固體樣品的起始質量
【考點】原電池與電解池的綜合.
【答案】H2SeO3+2SO2+H2O═Se+2H2SO4;2Li++xSe+2e-═Li2Sex;Li;Li2Se6>Li2Se4>Li2Se;提供碳源,將硫酸鋰還原(作還原劑);300℃后,樣品主要發(fā)生兩個反應過程:反應1為Li2S被O2氧化生成Li2SO4,反應2為C被O2氧化生成CO2,前期固體殘留率增加的原因是反應1為主,后期固體殘留率減少的原因反應2為主
【解答】
【點評】
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