2026年中考化学一轮复习教学素材：锂电池

【教学素材】 锂电池 湖北省石首市文峰初级中学 刘涛（正高级教师） 【知识链接】“锂电池”是一种利用锂离子在正负极之间移动来储存和释放电能的充电电池，具有电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速、工作温度范围较宽等优点，目前广泛用于电动车、手机及储能设备。 锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的二次电池。锂电池的核心原理是锂离子在正负极材料之间来回穿梭，实现能量的转化，充电时锂离子从正极跑到负极储存，放电时再跑回来供电，往复循环，实现电池的充放电过程。整个过程不产生金属锂，比较安全高效。 （1）主要构成：由正极、负极、电解液和隔膜四大件组成，其中正极材料决定了电池的类型和性能。 （2）工作电压：常见单体额定电压为3.2V至3.7V不等，具体取决于正极材料 。 （3）环保特性：不含铅、汞、镉等有毒重金属，相比传统电池更绿色环保。 【情景创设】阅读下列科普短文，回答问题。 锂电池 锂电池，是一类以锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂是一种银白色金属，质较软；密度比所有的油和液态烃都小，故应保存在液体石蜡中；与稀硫酸反应生成硫酸锂和氢气；遇水反应生成氢氧化锂和氢气，并且放出热量。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用对环境要求非常高。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。锂电池对环境的影响不大，不论生产、使用和报废，都不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。 锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池作为锂电池的一个重要分支，具有充电快、电压高、循环寿命长等特点。锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液组成，正负极浸润在电解液中，锂离子以电解液为介质在正负极之间运动，实现电池的充放电。锂离子电池以含锂的化合物作正极，主流产品多采用锂铁磷酸盐，如LiFePO4等；负极材料多采用石墨。为避免正负极通过电解液发生短路，需要用隔膜将正负极分隔。手机厂商为提升电池的能量密度，使用了较薄的隔膜，以便在有限的体积中储存更多电能。厚度的降低增大了隔膜的生产难度，易造成质量缺陷，使隔膜不能有效隔离正负极，进而引发电池的短路与爆炸。 （1）锂离子电池放电时的工作原理是将 能转化为电能。 （2）锂离子电池正极主流产品之一的磷酸亚铁锂是由 种元素组成；锂离子电池负极材料多采用石墨，这是利用了石墨的 性。 （3）“无锂不走天下”，锂电池改变了我们的生活。锂在元素周期表中的部分信息及原子的结构示意图。下列说法正确的是 （填序号） A．锂元素的核电荷数为3 B．锂元素的相对原子质量是6.941g C．锂元素在元素周期表中处于第二周期 D．氯化锂的化学式为LiCl2 （4）锂被誉“21世纪的能源金属”，是世界上最轻的金属。在化学反应中容易 （填“得到”或“失去”）电子，锂离子化学符号为 。 （5）金属锂着火后， （填“能”或“不能”）用水进行灭火，说明理由是 。 （6）下列有关说法正确的是 （填序号） A．锂金属应保存在液体石蜡中 B．锂离子电池以含锂的化合物作负极 C．使用锂离子电池绝对安全 D．锂电池属于无害垃圾，可以随意丢弃 （7）锂离子电池在使用过程中容量会缓慢衰退、不耐受过充过放。储存过程中锂离子电池的容量也会缓慢衰退，衰退速率可用单位时间容量减小百分率来表示，衰退速率与充电电量和储存温度的关系如图所示。 根据图所示分析，下列储存条件最优的是 （填序号） A．充电电量50% ，储存温度25℃ B．充电电量100%，储存温度40℃ C．充电电量50%，储存温度40℃  D．充电电量100%，储存温度25℃ （8）为提高废旧锂离子电池正极材料中锂元素的回收率，废旧电池拆解前应进行的正确处理方法是 。 （9）锂电池的优点有 （任意两点）。 参考答案 （1）化学；（2）4或四；导电；（3）AC；（4）失去；Li＋；（5）不能，因为金属锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，并放出热量，且氢气具有可燃性，与空气混合后遇热可能会发生爆炸（合理即可）；（6）A；（7）A；（8）对电池进行充分放电等；（9）电压高、比能量大（或循环寿命长、安全性能好、自放 电小、充电快速、工作温度范围较宽等。 学科网（北京）股份有限公司 $