微专题锂离子电池-2024高考化学一轮考点击破.docx

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1、微专题4 锂离子电池突破 核心整合1.锂离子电池是一种二次电池（充电电池），其工作时主要依靠锂离子在正极和负极之间移动。2.常见的锂离子电池（1）负极材料为金属锂型。（2）负极材料为嵌锂化合物型。在充、放电过程中， 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时， 从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。如一种锂离子二次电池充、放电时的反应为 。其负极材料为嵌锂石墨，石墨作负极材料无毒，且资源充足，锂离子嵌入其中，克服了锂的高活性，解决了传统锂电池存在的安全问题。正极材料常用 ，电解质溶液为 的碳酸酯溶液（无水）。正极 在充、放电性能和寿命上均能达到较高水平，使成本降低。高考 经

2、典再研典例 2021浙江6月选考，22，2分某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极 为非晶硅薄膜，充电时 得电子成为 嵌入该薄膜材料中；电极 为 薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是 ( B )A. 充电时，集流体 与外接电源的负极相连B. 放电时，外电路通过 电子时， 薄膜电解质损失 C. 放电时，电极 为正极，反应可表示为 D. 电池总反应可表示为 解析A项，依据题意，充电时 得电子成为 嵌入非晶硅薄膜材料中，推出电极 为阴极，集流体 连接外接电源负极，正确；B项，放电时， 薄膜电解质中 转移至电极 ，同时电极 中嵌入的 失去电子变为 进入 ， 数目没有发生变化，错误；C项，放

3、电时，电极 为负极，电极 为正极，正极反应为 ，正确；D项，负极反应式： ,总反应式： ，正确。情境素材全固态薄膜锂离子电池考查角度原电池和电解池工作原理、电极判断、电极反应素养立意宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知变式. 已知：锂离子电池的总反应为 ，锂硫电池的总反应为 。有关上述两种电池说法正确的是 ( B )A. 锂离子电池放电时， 向负极迁移B. 锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C. 理论上两种电池的比能量相同D. 上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电解析锂离子电池放电时，为原电池，阳离子 移向正极，A错误；锂硫电池充电时，为电解池，锂电极发生还原反应生成 ，B正确；电池的比能量是

4、指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的多少，两种电池材料不同，显然其比能量不同，C错误；充电时， 电极应与 电极相连， 电极应与 电极相连，D错误。模拟 对点演习1. 2022辽宁铁岭质检我国科研团队对废旧锂电池进行回收，提取其中有效物质，经处理后合成了 ，并将其作为正极材料重新应用于锂离子电池中，下列说法正确的是( C )A. 废旧锂电池中含有锂、有机电解质等物质，因此应在高温、通风条件下拆解电池，回收其中的锂B. 充电时， 电极应与外接电源的正极相连C. 放电时，当电路中转移 电子时，正极增重 D. 充电时，该电池总反应为 解析废旧锂电池中含有锂、有机电解质等物质，在高温下 与空气中

5、的 会发生反应，有机物在高温下可能会发生燃烧反应引发火灾，因此不能在高温条件下拆解电池，A错误；放电时锂作负极，充电时， 电极应与外接电源的负极相连，B错误；放电时，负极上 失去电子变为 ，负极反应式为 ， 嵌入正极材料，因此当电路中转移 电子时，正极增重 ，C正确；充电时， 电极与电源负极连接，作阴极，在阴极上 得到电子变为 单质，故充电时总反应为 ，D错误。2. 2022山西汾阳中学模拟科技工作者在锂离子电池的基础上开发了镁离子电池，该电池体系分别采用 和层状石墨作为两极材料，其示意图如下。已知：放电时的总反应为 。下列说法错误的是( D )A. 放电时，负极反应为 B. 放电时， 从 电

6、极移向 电极C. 充电时，阳极电极反应为 D. 充电时，电解质溶液中 浓度增大解析放电时，该装置为原电池，电池总反应为 ，负极反应为 ，A正确；原电池中阳离子移向正极，放电时 为正极，故 移向 电极，B正确；放电时，正极反应为 ，则充电时阳极反应为 ，C正确；充电时，阳极每有 生成，阴极就有 消耗，故电解质溶液中镁离子浓度不变，D错误。3. 2021四川绵阳三模我国电动汽车产业发展迅猛，多种车型采用三元锂电池，该电池放电时工作原理如图所示。下列说法错误的是( B )A. 无论充电或放电， 极电势均低于 极B. 充电时，外电路中通过 电子， 极质量减少 C. 放电时，正极反应为 D. 失去活性锂

7、元素的三元正极材料可采用化学方法再生，实现循环利用解析放电时， 为负极， 为正极，充电时， 为阴极， 为阳极，无论充电或放电， 极电势均低于 极，故A正确；充电时， 极电极反应为 ，外电路中通过 电子， 极质量增加 ，故B错误；由该电池放电时工作原理可知，放电时 为正极， 得电子结合 生成 ，正极反应为 ，故C正确；失去活性锂元素的三元正极材料可采用化学方法再生，从而实现循环利用，故D正确。4. 2021河北唐山冲刺我国科技工作者首次提出一种新型的锂离子电池，该电池正极为含有 、 的水溶液，负极为固态有机聚合物，电解质溶液为 溶液，聚合物离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极隔开，其工作原理如图所示。下列有关判断正确的是( D )A. 甲是原电池工作原理图，乙是电解池工作原理图B. 在水溶液中呈棕黄色，放电时，液态电解质溶液的颜色加深C. 充电时， 穿过隔膜从右侧移向左侧D. 放电时，负极反应式为 解析“负极为固态有机聚合物”，即固态有机聚合物在负极失电子，电极反应式为 ，故题图乙是原电池工作原理图，A错误、D正确；放电时，正极电极反应式为 ， 被还原为 ，液态电解质溶液颜色变浅，B错误；充电过程为电解过程，阳离子从阳极移向阴极，即 从左侧移向右侧，C错误。