二次电池的分析思路

(2017· 全国卷 Ⅲ ) 全固态锂硫电池能量密度 高、成本低，其工作原理如图所示，其中电 极 a 常用掺有石墨烯的 S8 材料，电池反应 为 16Li ＋ x S8==8Li2Sx(2 ≤ x ≤ 8) 。下列说法错误的是 ( 　D　 )

A ．电池工作时，正极可发生反应： 2Li2S6 ＋ 2Li ＋ ＋ 2e － = =3Li2S4

B ．电池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极材料减重 0.14 g

C ．石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性

D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多

解析：

A项，原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4，正确；

B 项，该电池工作时，每转移 0.02 mol 电子，负极有 0.02 mol Li( 质量为 0.14 g ) 被氧化为 Li ＋ ，则负极质量减少 0.14 g ，正确；

C 项，石墨烯能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极 a 的导电性，正确；

D项，充电过程中，Li2S2的量逐渐减少，当电池充满电时，相当于达到平衡状态，电池中Li2S2的量趋于不变，故不是电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多，错误。

(2016· 全国卷 Ⅲ ) 锌－空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为 KOH 溶液，反应为 2Zn ＋ O2 ＋ 4OH － ＋ 2H2O===2Zn(OH) 。下列说法正确的是 ( 　C　 )

A ．充电时，电解质溶液中 K ＋ 向阳极移动

B ．充电时，电解质溶液中 c (OH － ) 逐渐减小

C ．放电时，负极反应为 Zn ＋ 4OH － － 2e － == =Zn(OH)

D．放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L(标准状况)

解析：

A项，充电时装置为电解池，溶液中的阳离子向阴极移动，错误；

B项，充电时的总反应为放电时的逆反应：2Zn(OH) ==2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O，c(OH－)逐渐增大，错误；

C项，放电时负极失电子发生氧化反应，由放电时的总反应可知，负极反应式为Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH) ，正确；

D项，由放电时的总反应可知，电路中通过2 mol电子时，消耗0.5 mol O2，其体积为11.2 L(标准状况)，错误。

(2016· 四川高考 ) 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为 Li1 － x CoO2 ＋ LixC6===LiCoO2 ＋ C6(x ＜ 1) 。下列关于该电池的说法不正确的是 ( 　C　 )

A ．放电时， Li ＋ 在电解质中由负极向正极迁移

B ．放电时，负极的电极反应式为 LixC6 － x e － == =xLi ＋ ＋ C6

C ．充电时，若转移 1 mol e － ，石墨 (C6) 电极将增重 7x g

D ．充电时，阳极的电极反应式为 LiCoO2 － x e － == =Li1 － x CoO2 ＋xLi＋

解析：

A项，原电池中阳离子由负极向正极迁移，正确；

B项，放电时，负极发生氧化反应，电极反应式为LixC6－xe－===xLi＋＋C6，正确；

C项，充电时，若转移1 mol 电子，石墨电极质量将增重7 g，错误；

D项，充电时阳极发生氧化反应，电极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，正确。