錳酸鋰離子蓄電池是第二代鋰離子動(dòng)力電池。一種以軟錳礦漿(主要成分為MnO2,含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制備錳酸鋰的流程如圖所示。
(1)溶浸生產(chǎn)中為提高SO2吸收率可采取的措施有
ab
ab
。(填序號(hào))
a.不斷攪拌,使SO2和軟錳礦漿充分接觸
b.減小通入SO2的流速
c.減少軟錳礦漿的進(jìn)入量
d.增大通入SO2的流速
(2)已知:室溫下,Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39,pH=7.1時(shí)Mn(OH)2開(kāi)始沉淀。氧化除雜時(shí)(室溫)除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其濃度小于1×10-6mol/L),需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為 5<pH<7.1
5<pH<7.1
。
(3)由硫酸錳與K2S2O8(結(jié)構(gòu)為)溶液常溫下混合一周,慢慢得到球形二氧化錳(MnO2)。請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 MnSO4+K2S2O8+2H2O═MnO2↓+2H2SO4+K2SO4
MnSO4+K2S2O8+2H2O═MnO2↓+2H2SO4+K2SO4
。
(4)將MnO2和Li2CO3按4:1的物質(zhì)的量比配料,混合攪拌,然后升溫至600~750℃,制取產(chǎn)品LiMn2O4并生成兩種氣體。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 8MnO
2+2Li
2CO
34LiMn
2O
4+2CO
2↑+O
2↑
8MnO
2+2Li
2CO
34LiMn
2O
4+2CO
2↑+O
2↑
。
(5)錳酸鋰可充電電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)i1-xMn2O4+LixCLiMn2O4+C(0<x<1)
①放電時(shí)電池內(nèi)部Li+向 正極
正極
移動(dòng)。(填“正極”或“負(fù)極”)
②充電時(shí),電池的陽(yáng)極反應(yīng)式為 LiMn2O4-xe-═Li1-xMn2O4+xLi+
LiMn2O4-xe-═Li1-xMn2O4+xLi+
,若此時(shí)轉(zhuǎn)移1mol e-,則石墨電極將增重 7
7
g。