LiFePO₄常用作车载动力电池的正极材料。以碳酸锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵为主要原料经高温煅烧可制备LiFePO₄。
（1）草酸亚铁晶体由C、H、O、Fe4种元素组成，其结构片段如图所示。

①基态₂₆Fe²⁺的价层电子排布式为

3d⁶

3d⁶

。
②草酸亚铁晶体中Fe²⁺的配位数为

6

6

。
③草酸亚铁晶体的化学式为

FeC₂O₄•2H₂O

FeC₂O₄•2H₂O

。
（2）将原料与适量乙醇充分混合后，在氮气保护气氛中高温煅烧，得到LiFePO₄。
①从结构的角度分析，氮气能用作保护气的原因是

氮气分子中存在氮氮三键，键能大，N₂化学性质稳定

氮气分子中存在氮氮三键，键能大，N₂化学性质稳定

。
②反应体系在100～400℃之间具有较大的失重，导致失重的原因之一是NH₄H₂PO₄分解，补全方程式。

2

2

NH₄H₂PO₄

100

-

400

℃

2

2

NH₃↑

NH₃↑

+

3

3

H₂O

H₂O

+

1

1

P₂O₅。
（3）LiFePO₄晶体中，FeO₆八面体和PO₄四面体组成空间链状结构，Li⁺填充在链之间的孔道内，晶胞如图a所示。充放电时，LiFePO₄中的Li⁺会不断脱嵌或嵌入，晶体结构变化示意图如图。

①i表示

充电

充电

（填“充电”或“放电”）过程。
②已知：Li⁺的脱嵌率=

脱嵌出的

L

i

+

数

L

i

F

e

P

O

4

中

L

i

+

的总数

×100%。某时刻，若正极材料中n（Fe²⁺）：n（Fe³⁺）=3：1，则Li⁺的脱嵌率为

25%

25%

，平均每个晶胞脱嵌

1

1

个Li⁺。