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，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）．下列說法錯(cuò)誤的是（　　）

A.電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4
B.電池工作時(shí)，外電路中流過0.02 mol電子，負(fù)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(dǎo)電性
D.電池充電時(shí)間越長，電池中的Li2S2量越多

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A．據(jù)分析可知正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4 ， 故A正確；
B．負(fù)極反應(yīng)為：Li﹣e﹣=Li+ ， 當(dāng)外電路流過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，故B正確；
C．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，故C正確；
D．充電時(shí)a為陽極，與放電時(shí)的電極反應(yīng)相反，則充電時(shí)間越長，電池中的Li2S2量就會越少，故D錯(cuò)誤；
故選D．
由電池反應(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．