Ⅰ．石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成，如图所示，图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。
（1）该晶胞的碳原子个数为

4

4

。
（2）写出晶胞内各的原子坐标：

（0，0，0），（0，0，

1

2

），（

1

3

，

2

3

，0），（

2

3

，

1

3

，

1

2

）

（0，0，0），（0，0，

1

2

），（

1

3

，

2

3

，0），（

2

3

，

1

3

，

1

2

）

。
（3）已知石墨的层间距为334.8pm,C-C键长为142pm,计算石墨晶体的密度为

2.27g/cm³

2.27g/cm³

。
石墨可用作锂离子电池的负极材料，充电时发生下述反应：Li_1-xC₆+xLi⁺+xe^-→LiC₆，其结果是Li⁺嵌入石墨的A、B层间，导致石墨的层堆积方式发生改变，形成化学式为LiC₆的嵌入化合物。
（4）如图给出了一个Li⁺沿C轴投影在A层上的位置，试在如图中标出与该离子临近的其他6个Li⁺的投影位置。

（5）在LiC₆中，Li⁺与相邻石墨六元环的作用力属何种键型？

离子键

离子键

。
（6）某石墨嵌入化合物每个六元环都对应一个Li⁺，写出它的化学式：

LiC₂

LiC₂

。
Ⅱ．锂离子电池的正极材料为层状结构的LiNiO₂．已知LiNO₂中Li⁺和Ni³⁺均处于氧离子组成的正八面体
体心位置，但处于不同层中。
（7）将化学计量的NiO和LiOH在空气中加热到770℃可得LiNiO₂，试写出反应的化学方程式

4NiO+4LiOH+O₂

700

℃

．

4LiNiO₂+2H₂O

4NiO+4LiOH+O₂

700

℃

．

4LiNiO₂+2H₂O

。
（8）写出LiNiO₂正极的充电反应方程式：

LiNiO₂-xe^-═Li_1-xNiO₂+xLi⁺

LiNiO₂-xe^-═Li_1-xNiO₂+xLi⁺

。
（9）锂离子完全脱嵌时LiNiO₂的层状结构会变得不稳定，用铝取代部分镍形成LiNi_1-xAl_yO₂，可防止锂离子完全脱嵌而起到稳定结构的作用，为什么？

取代进去的Al显+3氧化态，正电性较强，可增强材料内部的静电引力，促使结构稳定

取代进去的Al显+3氧化态，正电性较强，可增强材料内部的静电引力，促使结构稳定

。