二次電池的分析思路

(2017·全國卷Ⅲ)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，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應為16Li＋xS8==8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯誤的是(D)

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

B．電池工作時，外電路中流過0.02 mol電子，負極材料減重0.14 g

C．石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性

D．電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多

解析：

A項，原電池工作時，正極發(fā)生一系列得電子的還原反應，即：Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4，正確；

B項，該電池工作時，每轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，負極有0.02 mol Li(質(zhì)量為0.14 g)被氧化為Li＋，則負極質(zhì)量減少0.14 g，正確；

C項，石墨烯能導電，利用石墨烯作電極，可提高電極a的導電性，正確；

D項，充電過程中，Li2S2的量逐漸減少，當電池充滿電時，相當于達到平衡狀態(tài)，電池中Li2S2的量趨于不變，故不是電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多，錯誤。

(2016·全國卷Ⅲ)鋅－空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應為2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)。下列說法正確的是(C)

A．充電時，電解質(zhì)溶液中K＋向陽極移動

B．充電時，電解質(zhì)溶液中c(OH－)逐漸減小

C．放電時，負極反應為Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)

D．放電時，電路中通過2 mol電子，消耗氧氣22.4 L(標準狀況)

解析：

A項，充電時裝置為電解池，溶液中的陽離子向陰極移動，錯誤；

B項，充電時的總反應為放電時的逆反應：2Zn(OH)==2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O，c(OH－)逐漸增大，錯誤；

C項，放電時負極失電子發(fā)生氧化反應，由放電時的總反應可知，負極反應式為Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)，正確；

D項，由放電時的總反應可知，電路中通過2 mol電子時，消耗0.5 mol O2，其體積為11.2 L(標準狀況)，錯誤。

(2016·四川高考)某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池，放電時電池總反應為Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6(x＜1)。下列關(guān)于該電池的說法不正確的是(C)

A．放電時，Li＋在電解質(zhì)中由負極向正極遷移

B．放電時，負極的電極反應式為LixC6－xe－===xLi＋＋C6

C．充電時，若轉(zhuǎn)移1 mol e－，石墨(C6)電極將增重7x g

D．充電時，陽極的電極反應式為LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋

解析：

A項，原電池中陽離子由負極向正極遷移，正確；

B項，放電時，負極發(fā)生氧化反應，電極反應式為LixC6－xe－===xLi＋＋C6，正確；

C項，充電時，若轉(zhuǎn)移1 mol 電子，石墨電極質(zhì)量將增重7 g，錯誤；

D項，充電時陽極發(fā)生氧化反應，電極反應式為LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，正確。