第六章 微专题21 常考的新型化学电源（Word教参）-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（人教单选版 浙江专用）

微专题21　常考的新型化学电源

　新型二次电池及分析

(2021·浙江6月选考，22)某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时Li＋得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCoO2薄膜，集流体起导电作用。下列说法不正确的是(　　)

A．充电时，集流体A与外接电源的负极相连

B．放电时，外电路通过a mol电子时，LiPON薄膜电解质损失a mol Li＋

C．放电时，电极B为正极，反应可表示为Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2

D．电池总反应可表示为LixSi＋Li1－xCoO2Si＋LiCoO2

[考题突破]

B　解析：由题中信息可知，该电池充电时Li＋得电子成为Li嵌入电极A中，可知电极A在充电时作阴极，故其在放电时作电池的负极，则电极B是电池的正极。集流体A与电极A相连，充电时电极A作阴极，故充电时集流体A与外接电

源的负极相连，A正确；放电时，外电路通过a mol电子时，内电路中有a mol Li＋通过LiPON薄膜电解质从负极迁移到正极，但是LiPON薄膜电解质没有损失Li＋，B错误；放电时，电极B为正极，发生还原反应，反应可表示为Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2，C正确；电池放电时，嵌入在非晶硅薄膜中的锂失去电子变成Li＋，正极上Li1－xCoO2得到电子和Li＋变为LiCoO2，故电池总反应可表示为LixSi＋Li1－xCoO2Si＋LiCoO2，D正确。

　最近我国科学家在钠离子电池聚阴离子型正极材料研究方面取得新进展。一种钠离子电池用碳基材料(NamC60)作负极，利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电，该钠离子电池的工作原理为Na3－mV2(PO4)2F3＋NamC60Na3V2(PO4)2F3＋C60。下列说法错误的是(　　)

A．放电时，NamC60电极电势高于Na(3－m)V2(PO4)2F3电极电势

B．充电时，阴极质量变化11.5 g时，外电路中通过0.5 mol电子

C．电解质可以是含Na＋的导电有机聚合物或能传导Na＋的固体钠盐

D．充电时，阳极反应式为Na3V2(PO4)2F3－me－===Na(3－m)V2(PO4)2F3＋mNa＋

A　解析：放电时，NamC60中C元素失电子发生氧化反应，则该电极为负极，正极的电势高于负极的电势，所以NamC60电极电势低于Na(3－m)V2(PO4)2F3电极电势，A错误；充电时，阴极反应式为mNa＋＋C60＋me－===NamC60，阴极增加的质量为钠离子的质量，阴极质量变化为23m g，阴极质量变化为11.5 g时，m＝＝0.5，所以阴极质量变化11.5 g时，外电路中通过0.5 mol电子，B正确；放电时钠离子向正极移动，充电时钠离子向阴极移动，可以利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电，所以电解质可以是含Na＋的导电有机聚合物或能传导Na＋的固体钠盐，C正确；充电时，阳极上Na3V2(PO4)2F3失电子发生氧化反应，电极反应式为Na3V2(PO4)2F3－me－===Na(3－m)V2(PO4)2F3＋mNa＋，D正确。

　全钒液流电池充电时间短，续航能力强，被誉为“完美电池”。工作原理如图，已知反应的离子方程式：VO2＋＋V3＋＋H2OVO＋V2＋＋2H＋。下列叙述错误的是(　　)

A．放电时，正极电极反应为VO＋e－＋2H＋===VO2＋＋H2O

B．充电时，阴极电极反应为V3＋＋e－===V2＋

C．放电时，H＋从电池右边移向左边

D．利用该电池电解饱和NaCl溶液(石墨作电极)，2 mol VO发生氧化反应时，可生成气体44.8 L

D　解析：放电时，正极发生还原反应，电极反应为：VO＋e－＋2H＋===VO2＋＋H2O，A正确；充电时，阴极发生还原反应，电极反应为：V3＋＋e－===V2＋，B正确；原电池中阳离子向正极移动，则放电时，H＋从电池右边移向左