Question

【題目】全固態(tài)鋰硫電池能力密度高、成本低、其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列說法不正確的是（　　）

A. 石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性

B. 電池工作時(shí)間越長，電極a極Li2S2的含量越高

C. 電池充電時(shí)，a極發(fā)生的反應(yīng)為：3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6

D. 電池充電時(shí)，b極接外接電源的負(fù)極，每通過0.04mol電子b極增重0.28g

Answer 1

【答案】C

【解析】

根據(jù)電池反應(yīng)16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）可知負(fù)極鋰失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Li-e-=Li+，Li+移向正極，所以a是正極，發(fā)生還原反應(yīng)：S8+2e-=S82-，S82-+2Li+=Li2S8，3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6，2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2，根據(jù)電極反應(yīng)式結(jié)合電子轉(zhuǎn)移進(jìn)行計(jì)算。

A．硫作為不導(dǎo)電的物質(zhì)，導(dǎo)電性非常差，而石墨烯是室溫下導(dǎo)電最好的材料，則石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性，選項(xiàng)A正確；

B．據(jù)分析可知a是正極，電池工作時(shí)，正極上最后發(fā)生的反應(yīng)為：Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2，則電池工作時(shí)間越長，電池中的Li2S2含量越高，選項(xiàng)B正確；

C．電池充電時(shí)，a是陽極，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，要失去電子，首先發(fā)生2Li2S2 -2e-= Li2S4+2Li+，故選項(xiàng)C不正確；

D．充電時(shí)a為陽極，b是陰極，電池充電時(shí)，b極接外接電源的負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為：Li-e-=Li+，當(dāng)外電路流過0.04mol電子時(shí)，消耗的鋰為0.04mol，負(fù)極減重的質(zhì)量為0.04mol×7g/mol=0.28g，選項(xiàng)D正確；

答案選C。