(2009?四川)新型鋰離子電池在新能源的開發(fā)中占有重要地位,可用作節(jié)能環(huán)保電動汽車的動力電池.磷酸亞鐵鋰(LiFePO
4)是新型鋰離子電池的首選電極材料,它的制備方法如下:
方法一:將碳酸鋰、乙酸亞鐵[(CH
3COO)
2Fe]、磷酸二氫銨按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰,同時生成的乙酸及其它產(chǎn)物均以氣體逸出.
方法二:將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液,以鐵棒為陽極,石墨為陰極,電解析出磷酸亞鐵鋰沉淀.沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥,在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰.
在鋰離子電池中,需要一種有機聚合物作為正負極之間鋰離子遷移的介質(zhì),該有機聚合物的單體之一(用M表示)的結(jié)構(gòu)簡式如下:
請回答下列問題:
(1)上述兩種方法制備磷酸亞鐵鋰的過程都必須在惰性氣體氛圍中進行.其原因是
為了防止亞鐵化合物被氧化
為了防止亞鐵化合物被氧化
.
(2)在方法一所發(fā)生的反應(yīng)中,除生成磷酸亞鐵鋰、乙酸外,還有
CO2
CO2
、
H2O
H2O
、
NH3
NH3
(填化學(xué)式)生成.
(3)在方法二中,陽極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為
Fe+H2PO4-+Li+-2e-=LiFePO4+2H+
Fe+H2PO4-+Li+-2e-=LiFePO4+2H+
.
(4)寫出M與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:
.
(5)已知該鋰離子電池在充電過程中,陽極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵,則該電池放電時正極的電極反應(yīng)式為
FePO4+Li++e-═LiFePO4
FePO4+Li++e-═LiFePO4
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