目前的锂离子电池的正极材料多是LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4和双离子传递型聚合物等。改良正极材料...
问题详情:
目前的锂离子电池的正极材料多是LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4和双离子传递型聚合物等。改良正极材料的*能是锂离子电池领域的重点方向,如用碳包覆LiFePO4和向其中掺杂金属银等。下列过程是制备该正极材料的流程图:
回答下列问题:
(1)LiFePO4中铁元素的化合价为 价。已知原料是Li2CO3、FeC2O4·2H2O、NH4H2PO4和C6H12O6的混合物,其中Li、Fe、P三种元素的物质的量比为1:1:1,C6H12O6的用量占原料总质量的5%。若原料的质量为1000g,则需要称取NH4H2PO4的质量为 (保留两位小数)。
(2)将原料先行研磨4h目的是 。为了更快得到前驱体粉末,除了保持温度在50℃外,还应进行的常见*作方法是 。
(3)两次焙烧均需要在高纯氮气环境下进行,原因是 。葡萄糖分解产生的碳除了提供还原*环境,提高产物纯度,而且可以阻止晶粒的聚集长大,控制颗粒形状,提高LiFePO4的电导率。则葡萄糖分解的化学反应方程式(分解过程中只有C一种单质生成)为 。600℃加热时**银发生分解生成红棕*气体和3种常见单质(其中两种气体单质物质的量比为2:7),则分解时的化学反应方程式为 。
(4)如图所示是用LiFePO4/Ag/C做正极材料制成的纽扣锂离子电池组装示意图。充电时,其正、负极材料所发生反应的电极方程式分别是 、 (锂离子电池是靠xLi+在两极的嵌入和嵌出进行工作)。
【回答】
(1)+2 328.90 g ~329.07 g 之间均给分
(2)粉碎原料,增强后续过程中的焙烧效果 不断搅拌
(3)防止碳的燃烧和二价铁的氧化 C6H12O6 △ 6C + 6H2O
6AgNO3 △ 6Ag + 2N2 ↑ + 7O2 ↑ + 2NO2 ↑
(4)LiFePO4 == xLi+ + Li1-xFePO4 + xe—
xLi+ + xe— + C6 == LixC6(或Li+ +e— == Li等)
知识点:电化学 胶体
题型:综合题
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