正极材料为LiCoO2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
(1)橄榄石型LiFePO4是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
①共沉淀反应除了得到LiFePO4外,还有另外一种酸式盐产物,请写出共沉淀的化学方程式为(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4↓+2NH4HSO4+H2O(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4↓+2NH4HSO4+H2O。
②高温成型前,常向LiFePO4中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善诚信后的LiFePO4的导电性能外,还能与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化。
(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。
①在上述溶解过程中,S2O32-被氧化成SO42-,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O。
②已知Co的氧化物与Fe的氧化物类似。Co(OH)2在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为CoOCoO(填化学式)
在350~400℃范围内,剩余固体的成分为Co2O3、Co3O4Co2O3、Co3O4(填化学式)。
【考点】原电池与电解池的综合;化学方程式的有关计算.
【答案】(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4↓+2NH4HSO4+H2O;与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化;8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O;CoO;Co2O3、Co3O4
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:52引用:2难度:0.7
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