Question

【题目】磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性，具有较长的循环寿命，放电时的反应为：LixC6+Li1-xFePO4=6C+LiFePO4。某磷酸铁锂电池的切面如图所示，下列说法错误的是

A.放电时有NA个电子转移，就有1 mol Li+脱离石墨，经电解质嵌入正极

B.隔膜在反应过程中不允许Li+通过

C.充电时电池正极上发生的反应为：LiFePO4-xe-= Li1-xFePO4+xLi

D.充电时电子从电源负极流出经铜箔流入阴极材料

Answer 1

【答案】B

【解析】

根据磷酸铁锂电池的切面图和总反应LixC6+Li1-xFePO4=6C+LiFePO4可知，铜箔为负极，负极反应式为LixC6-xe-=6C+xLi+，铝箔为正极，正极反应式为Li1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4，原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极，内电路中阳离子移向正极，阴离子移向负极；充电时，装置为电解池，阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反，根据二次电池的工作原理结合原电池和电解池的工作原理分析回答。

A. 原电池放电时，电解质中阳离子移向正极，即Li+脱离石墨，每有NA个电子转移，就有1 mol Li+脱离石墨，经电解质嵌入正极，A正确；

B. 该原电池中，负极反应式为LixC6-xe-=6C+xLi+，正极反应式为Li1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4，所以隔膜为阳离子交换膜，在反应过程中只允许Li+通过，B错误；

C. 放电时，正极反应式为Li1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4，充电时，原电池的正极与外加电源正极相接，电极反应与原电池正极反应相反，即充电时电池正极上发生的反应为LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+，C正确；

D. 充电时电子从外电源负极→阴极、阳极→电源正极，即充电时电子从电源经铜箔流入负极材料，D正确；

故合理选项是B。