Question

【题目】磷酸亚铁锂电池装置如图所示，其中正极材料橄榄石型LiFePO4通过粘合剂附着在铝箔表面，负极石墨材料附着在铜箔表面，电解质为溶解在有机溶剂中的锂盐．
（1）电池工作时的总反应为：LiFePO4+6C Li1﹣xFePO4+LixC6 ， 则放电时，正极的电极反应式为 ． 充电时，Li+迁移方向为（填“由左向右”或“由右向左”），图中聚合物隔膜应为（填“阳”或“阴”）离子交换膜．
（2）用该电池电解精炼铜．若用放电的电流强度I=2.0A的电池工作10分钟，电解精炼铜得到铜0.32g，则电流利用效率为（保留小数点后一位）． （已知：法拉第常数F=96500C/mol，电流利用效率= ×100%）

Answer 1

【答案】
（1）Li1﹣xFePO4+xLi++xe﹣═LiFePO4；由左向右；阳
（2）80.4%
【解析】解：（1）电池工作时的总反应为：LiFePO4+6C Li1﹣xFePO4+LixC6，放电时，Li1﹣xFePO4在正极上得电子发生氧化反应，正极反应为Li1﹣xFePO4+xLi++xe﹣═LiFePO4；充电时，正极与外接电源的正极相连为阳极，阳离子向阴极移动，即Li+由左向右移动；电解质为锂盐，锂离子通过交换膜向正极移动，所以交换膜应该为阳离子交换膜，

所以答案是：Li1﹣xFePO4+xLi++xe﹣═LiFePO4；由左向右；阳；（2）LiFePO4+6C Li1﹣xFePO4+LixC6，电解精炼铜得到铜0.32g时，即铜的物质的量为 =0.005mol，所以电解消耗的电量Q=2×0.005mol×96500C/mol=965C，根据放电的电流强度I=2.0A，电池工作10分钟，可计算得电池的输出电量Q=It=2.0×10×60=1200C，根据电流利用效率= = ×100%=80.4%，

所以答案是：80.4%．