高中阶段的锂离子电池的电极反应式怎么写?

发布网友 发布时间：2022-04-23 18:18

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热心网友 时间：2023-09-15 19:00

负极反应：C6Li－xe－==C6Li1－x＋xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料）

正极反应：Li(1－x)MO2 ＋ xLi+ ＋ xe－ == LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）

锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

电极反应式的书写

原则电极反应基本上都是氧化还原反应，要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。除此之外还要遵循：

1、加和性原则：两电极反应式相加，消去电子后得电池总反应式。利用此原则，电池总反应式减去已知的一电极反应式得另一电极反应方程式。

2、 共存性原则：碱性溶液中CO2不可能存在，也不会有H+参加反应或生成；同样酸性溶液，不会有OH参加反应或生成也不会有碳酸根离子的存在。根据此原则，物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。我们可以根据电解质溶液的酸碱性来书写，确定H2O，OH， H 在方程式的左边还是右边。

扩展资料：

锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，人们称其为锂电池。电池采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品。

锂离子电池由日本索尼公司于1990年最先开发成功。它是把锂离子嵌入碳（石油焦炭和石墨）中形成负极。正极材料常用LixCoO2 ,也用 LixNiO2 ，和LixMnO4 ，电解液用LiPF6+二乙烯碳酸酯（EC）+二甲基碳酸酯（DMC）。

石油焦炭和石墨作负极材料无毒，且资源充足，锂离子嵌入碳中，克服了锂的高活性，解决了传统锂电池存在的安全问题，正极LixCoO2在充、放电性能和寿命上均能达到较高水平，使成本降低，总之锂离子电池的综合性能提高了。预计21世纪锂离子电池将会占有很大的市场。

锂离子二次电池充、放电时的反应式为LiCoO2+C=Li1-xCoO2+LixC。

1、准确判断两个电极

将锌片和铝片用导线相连，分别插入稀硫酸、浓硫酸中，写出两原电池中的电极反应式和电池反应式。

稀硫酸作电解质溶液时，较活泼的铝被氧化，锌片上放出氢气，所以：负极(铝片)：2Al - 6e-==2Al3+ 。

正极(锌片)：6H+ + 6e-==3H2↑电池反应：2Al + 6H+ ==2Al3+ + 3H2↑浓硫酸作电解质溶液时，因常温下铝在浓硫酸中发生钝化现象，而锌能与浓硫酸反应，此时锌片作负极，铝片作正极：负极(锌片)：Zn - 2e-==Zn2+ 正极(铝片)：4H++ SO42-+ 2e-==SO2↑ + 2H2O 电池反应：Zn + 2H2SO4(浓)==ZnSO4+ SO2↑+ 2H2O。

2、注意运用电池总反应式

将铂丝插入KOH溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池。则通入甲烷的一极为电池的负极，这一极的电极反应式为正极。

甲烷燃烧发生的氧化还原反应为：CH4+ 2O2 ==CO2+ 2H2O，碱性溶液中CO2不可能释放出去：CO2+ 2OH-==CO32-+ H2O，所以电池总反应式为：CH4 + 2O2+ 2OH-==CO32-+ 3H2O。通甲烷的一极发生氧化反应，故为负极。

正极吸收氧，可看作发生吸氧腐蚀：2O2+ 4H2O + 8e- == 8OH-，总反应减去正极反应得负极反应：CH4+ 10OH-- 8e-== CO32-+ 7H2O

3、关注电解质溶液的酸碱性

美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。⑴用KOH作电解质溶液，电极反应产生的水，经冷凝后又可作为宇航员的饮用水，发生的反应为：2H2+ O2==2H2O，则电极反应式分别为2H2+ 4OH-- 4e-==4H2O。

在应用电池中，电解质参与电极反应，但在整个反应过程中只起桥梁作用，如酸性电解质，H+参加一个电极反应，但另一电极反应必有H+生成，同时不能出现OH-；

4、充分利用电荷守恒原则在同一个原电池中，负极失去的电子数必等于正极得到的电子数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒。

参考资料来源：百度百科-电极反应式

参考资料来源：百度百科-锂离子电池

热心网友 时间：2023-09-15 19:00

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