石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成,如右图所示,图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。

(1)该晶胞的碳原子个数       

(2)写出晶胞内各碳的原子坐标。

                                             

(3)已知石墨的层间距为334.8 pm,C-C键长为142 pm,计算石墨晶体的密度为          

石墨可用作锂离子电池的负极材料,充电时发生下述反应:Li1-xC6+x Li+x e→ LiC6  其结果是,Li嵌入石墨的A、B层间,导致石墨的层堆积方式发生改变,形成化学式为LiC6的嵌入化合物。

(4)右图给出了一个Li沿C轴投影在A层上的位置,试在右图上标出与该离子临近的其他6个Li的投影位置。

(5)在LiC6中,Li与相邻石墨六元环的作用力属何种键型?      

(6)某石墨嵌入化合物每个六元环都对应一个Li,写出它的化学式。        

锂离子电池的正极材料为层状结构的LiNiO2。已知LiNiO2中Li和Ni3均处于氧离子组成的正八面体体心位置,但处于不同层中。

(7)将化学计量的NiO和LiOH在空气中加热到770℃可得LiNiO2,试写出反应方程式。                         

(8)写出LiNiO2正极的充电反应方程式。                                 

(9)锂离子完全脱嵌时 LiNiO2 的层状结构会变得不稳定,用铝取代部分镍形成LiNi1-y Al y O2。可防止理离子完全脱嵌而起到稳定结构的作用,为什么?

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