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＋xS8==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。

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。

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－xe－===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－xe－===Li1－xCoO2＋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。

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