Question

【題目】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，其電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電極反應(yīng)為:16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列說(shuō)法正確的是

A. 電池工作時(shí)，外電路中流過(guò)0.02mol電子，負(fù)極材料減重0.14g

B. 電解池中加入少量硫酸增強(qiáng)導(dǎo)電性

C. 電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中的Li2S2量越多

D. 電池工作時(shí)，負(fù)極可發(fā)生反應(yīng)： 2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4

Answer 1

【答案】A

【解析】

根據(jù)電池反應(yīng)16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)可知負(fù)極鋰失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Li-e-=Li+，Li+移向正極，所以a是正極，發(fā)生還原反應(yīng)：S8+2e-=S82-，S82-+2Li+=Li2S8，3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6，2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2，根據(jù)電極反應(yīng)式結(jié)合電子轉(zhuǎn)移進(jìn)行計(jì)算。

A.負(fù)極反應(yīng)為：Li-e-=Li+，當(dāng)外電路流過(guò)0.02mol電子時(shí)，消耗的鋰為0.02mol，負(fù)極減重的質(zhì)量為0.02mol×7g/mol=0.14g，A正確；

B.硫作為不導(dǎo)電的物質(zhì)，導(dǎo)電性非常差，而石墨烯的特性是室溫下導(dǎo)電最好的材料，則石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性，但是不能加入硫酸，因?yàn)榻饘黉嚳梢院土蛩嶂�間反應(yīng)，B錯(cuò)誤；

C.充電時(shí)a為陽(yáng)極，與放電時(shí)的電極反應(yīng)相反，則充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中的Li2S2量就會(huì)越少，C錯(cuò)誤；

D.據(jù)分析可知正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Li-e-=Li+，D錯(cuò)誤；

故合理選項(xiàng)是A。