锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO 2 ）、导电剂乙炔黑

发布网友发布时间：2022-05-19 08:46

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（1）+3
（2）2Al + 2OH^-+ 6H₂O = 2Al(OH)- 4 + 3H₂↑
（3）2LiCoO₂+ 3H₂SO₄+ H₂O₂Li₂SO₄+ 2CoSO₄+ O₂↑+ 4H₂O
2H₂O₂2H₂O + O₂↑ ；有氯气生成，污染较大。
（4）CoSO₄+ 2NH₄HCO₃= CoCO₃↓+ (NH₄)₂SO₄+CO₂↑+ H₂O
（5） Li_1-xCoO₂+ Li_xC₆= LiCoO₂+ 6C
（6）Li⁺从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中
Al(OH)₃、CoCO₃、Li₂SO₄

以工艺流程为背景考查化学反应原理中的电化学知识，包括电极反应式的书写、氧化还原反应，综合性较强。
（1）根据化合价代数和为0的原则，LiCoO₂中Li为+1价，O为-2价，iCo元素的化合价为+3。
（2）根据工艺流程和相关产物可知，锂离子电池正极材料中只有铝箔与氢氧化钠反应，发生反应的离子方程式2Al + 2OH^-+ 6H₂O = 2Al(OH)- 4 + 3H₂↑。
（3）根据“酸浸”的反应物和反应条件，发生的所有氧化还原反应的化学方程式为；2LiCoO₂+ 3H₂SO₄+ H₂O₂Li₂SO₄+ 2CoSO₄+ O₂↑+ 4H₂O，H₂O₂自身发生分解反应，2H₂O₂2H₂O + O₂↑；LiCoO₂具有较强的氧化性，用盐酸代替H₂SO₄和H₂O₂的混合液，氯气生成，污染较大。
（4）根据“沉钴”过程中反应物和产物，发生反应的化学方程式CoSO₄+ 2NH₄HCO₃= CoCO₃↓+ (NH₄)₂SO₄+CO₂↑+ H₂O。
（5）充放电过程中，发生LiCoO₂与Li_1-xCoO₂之间的转化，放电时负极发生的反应为Li_xC₆-xe^-=6C+xLi⁺，正极Li_1-xCoO₂+ xe^-= LiCoO₂+ xLi⁺，电池总反应方程式Li_1-xCoO₂+ Li_xC₆= LiCoO₂+ 6C。
（6）进行放电处理时，Li⁺从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中，有利于锂在正极的回收。根据整个工艺流程的化学反应原理，可回收到的金属化合物有Al(OH)₃、CoCO₃、Li₂SO₄三种。
【考点定位】工艺流程、电化学、离子方程式