Question

【题目】全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）．下列说法错误的是（　　）

A.电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4
B.电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g
C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D.电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越多

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A．据分析可知正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4 ， 故A正确；
B．负极反应为：Li﹣e﹣=Li+ ， 当外电路流过0.02mol电子时，消耗的锂为0.02mol，负极减重的质量为0.02mol×7g/mol=0.14g，故B正确；
C．硫作为不导电的物质，导电性非常差，而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料，则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，故C正确；
D．充电时a为阳极，与放电时的电极反应相反，则充电时间越长，电池中的Li2S2量就会越少，故D错误；
故选D．
由电池反应16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）可知负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为：Li﹣e﹣=Li+ ， Li+移向正极，所以a是正极，发生还原反应：S8+2e﹣=S82﹣ ， S82﹣+2Li+=Li2S8 ， 3Li2S8+2Li++2e﹣=4Li2S6 ， 2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4 ， Li2S4+2Li++2e﹣=2Li2S2 ， 根据电极反应式结合电子转移进行计算．