新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位,可用作节能环保电动汽车的动力电池.磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下:方法一:将碳酸锂、乙
新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位,可用作节能环保电动汽车的动力电池.磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下:
方法一:将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH3COO)2Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂,同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出.
方法二:将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出磷酸亚铁锂沉淀.沉淀经过滤、洗涤、干燥,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂.
方法三:某化工厂以铁红、锂辉石LiAl(SiO3)2(含少量Ca2+、Mg2+的盐)、碳粉等原料来生产磷酸亚铁锂.其主要工艺流程如图:
已知:2LiAl(SiO3)2+H2SO4(浓) 250-300℃ .
Li2SO4+Al2O3•4SiO2•H2O↓
温度/℃20406080溶解度(Li2CO3)/g1.331.171.010.85溶解度(Li2SO4)/g34.232.831.930.7请回答下列问题:
(1)在方法一所发生的反应中,除生成磷酸亚铁锂、乙酸外,还有H2O___(填化学式)等气体生成.
(2)在方法二中,阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为___
(3)在方法三中,从滤渣Ⅰ中可分离出Al2O3,如图所示.
①请写出生成沉淀的离子方程式___
②滤渣Ⅱ的主要成分是:___(填化学式).
③写出在高温下生成磷酸亚铁锂的化学方程式___.
(4)在锂离子电池中,需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质,该有机聚合物的单体之一的结构简式如下:,写出该单体与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式:___.
(5)磷酸铁锂动力电池(简称LFP)是一种高效、长寿命的二次电池,其工作原理为:C6Li+FePO4放电
充电C6Li(1-x)+(1-x)FePO4+xLiFePO4,电池充电时,阳极中的Li+通过聚合物隔膜向阴极迁移;在放电时,负极中Li+的通过隔膜向正极迁移.充电时的阴极反应式___,若用该电池电解精炼铜,阴极质量增重12.8g,则电池中经过聚合物隔膜的Li+数目为___.