热点押题04 接轨科技前沿 钠电池新动力-2023年高考化学热点透视和押题预测

热点押题04 接轨科技前沿 钠电池新动力 2023年3月7日，采用国产钠离子电池的新能源车问世。此举意味着，我国在钠离子动力电池领域已经处于全球领先水平。 因为与锂离子电池相比，钠离子电池拥有很多的优势。 例如，成本低。钠的储量在地球上来说非常高，地壳丰度高达2.75%，分布在全球各地，而锂只有0.0065%，并且绝大多数分布在美洲。 所以综合各种因素，在成本方面，钠离子电池要比锂离子电池低30%~40%。如果这种电池可以量产，那么新能源汽车的价格势必会更加便宜一些。并且，钠离子电池还不用担心关键原材料被卡脖子的风险。在钠创新能源创始人马紫峰看来，钠离子电池的优势海不仅仅表现在成本。钠电池有锂电池没有的优点，例如钠离子电池较高有充放电倍率，钠离子电池无过放电特性，允许放电到零伏，便于运输。 同时，钠离子电池在低温充电、低温放电具有一定的优势，可在零下40度的情况下运行。而且充电过程不易发生内短路，安全性高。“低温性能对比磷酸铁锂是碾压性的优势。”马紫峰说。 目前，世界各国也都在积极的探索钠离子电池的发展，例如美国已经将钠离子电池列入储能电池的发展体系，欧盟储能计划“电池2030”也将钠离子电池列在非锂离子电池体系的首位。 身为全球汽车动力电池王者的宁德时代，其实早在2021年就发布了第一代钠离子电池及锂钠混搭电池包，其能量密度达160Wh/kg，常温下充电15分钟，电量可达80%以上，在零下20摄氏度低温环境中，也拥有90%以上的放电保持率，并计划在2023年实现钠离子电池产业化。 1．火星大气中含有大量CO2 ，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极。放电时，下列说法正确的是( ) A．负极上发生还原反应 B．CO2在正极上失电子 C．工作时电子由碳纳米管经外电路流向金属钠 D．将化学能转化为电能 2．纤维电池的发明为可穿戴电子设备的发展奠定了基础。一种纤维状钠离子电池放电时的总反应为: Na0.44MnO2+NaTi2(PO4)3 = Na0.44-xMnO2+Na1+xTi2(PO4)3，其结构简图如图所示。下列说法错误的是( ) A．放电时，SO42-向乙电极移动 B．放电时乙电极的电极反应式为:NaTi2(PO4)3+xe-+xNa+ =Na1+xTi2(PO4)3 C．该电池充电时甲电极应该与电源负极相连 D．该电池充电过程中Mn元素的化合价降低 3．钠离子电池的工作原理与锂离子电池相似，与锂离子电池相比较，成本低，充电时间短。一种钠-空气电池的装置如图所示。该电池利用“多孔”石墨电极形成空气通道，放电时生成的NaOx填充在“空位”中，当“空位”填满后，放电终止。下列说法正确的是( ) A．放电时，M为阴极 B．放电时，N电极发生的电极反应为xO2+2xe-=2Ox- C．充电时，每转移，N电极减轻 D．该电池的比能量比锂离子电池低 4．第二代钠离子电池是负极为镶嵌在硬碳中的钠、正极为锰基高锰普鲁士白{ Na2Mn[Mn(CN)6]}的一种新型二次电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( ) A．放电时，B极为负极，发生还原反应 B．充电时，在从阳极脱嵌，在阴极嵌入 C．放电时，电解质溶液中的穿过离子交换膜向B极移动 D．充电时，A极反应为Na2Mn[Mn(CN)6]+2e-=2Na++Mn[Mn(CN)6] 5．钠离子电池比锂离子电池更稳定，造价更低，可实现内快速充电，电池结构如图。总反应为NaC6+Na1-xMO2NaMO2+ Na1-XC6 (0≤x≤0.55，M为过渡金属)，下列叙述正确的是( ) A．单位质量的负极材料，钠离子电池比锂离子电池可以提供更多的电量 B．放电时，从石墨烯纳米片中脱嵌，经电解质嵌入过渡金属氧化物 C．充电时，阴极上发生的电极反应为Na1-xMO2+xe—+xNa+=NaMO2(0≤x≤0.55) D．充电时，外电路中每转移，理论上石墨烯纳米片将增重2.3g 6．水系钠离子电池有望代替锂离子电池和铅酸电池，工作原理如图所示，以TiO2光电极作辅助电极，充电时TiO2光电极受光激发产生电子和空穴，空穴作用下NaI转化为NaI3。下列说法错误的是( ) A．放电时，电极N为正极，发生还原反应 B．充电时，电极M的电极反应式为S42-+6 e-=4S2- C．放电时，TiO2电极产生的电子转移给I3- D．充电时，每生成成1 mol NaI3，有2 mol Na+通过交换膜进入M电极室 7．钠离子电池以其低成本、高安全性等成为锂离子电池的首选“备胎”，其工作原理为：Na1-mMnO2+ NamCnNaMnO2+Cn。下列说法正确的是( ) A．放电时，嵌入铝箔电极上，Mn元素被氧化 B．放电时，