锂离子电池考试试卷

一、是非题（对下列提法如认为错，请在空格处打“ X ”(如题中提法有对的部分又有错的部分，则该题应判错)；认为提法对则打“ √ ” ，每题1分，共10分）

1.  锂离子电池的隔膜对电子及锂离子同样都应是可导通的,这样才可以对电池进行充放电。              

2.  正常工作状态的锂离子电池(LiCoO2//石墨)的充放电电压范围是1.5伏－4.2伏。               

3.  对锂离子电池进行充电的过程中，正极和负极的电位都上升，因此电池的电压增大。              

4.  正极活性材料的实际重量比容量按LiNi0.8Co0.2O2→ LiCoO2→LiMn2O4顺序递减。               

5.  LiMn2O4材料中发生Jahn-Teller畸变是由于Mn4+元素过量引起的。                

6.  锂离子电池与锂电池电极结构组成的最大不同处是负极所采用的活性材料种类。                

7.  为得到高的电导率，要求锂离子电池电解质液中溶剂的介电常数大些好。                

8用C/2比用2C的电流倍率对锂离子电池充电，电池产生的极化更大。                

9.  对LiMn2O4材料进行掺金属杂质改性试验，会使它的初始重量比容量提高。                 

10. 实用锂离子电池用电解质溶液室温下锂离子电导率大致为1x10－1S/cm。               

二. 填充题一 ( 每空格0.5分,共17分)

1.电池结构组成的5大要素分别是           、          、          、          、            。

2.锂离子电池正极带的材料组成：集电极为                材料，活性材料为                  、粘结剂为             、电子导电添加剂材料为                。

3.举出一种目前锂离子电池实际使用的电解质液材料体系（三组份溶剂及锂盐）

             /             /             /                 。

4. 标出下表中锂离子电池充放电时锂离子及电子的运动情况（用箭头标出运动方向）

位置

7．电解质溶液中溶剂的黏度越小，则离子的迁移率越          ，电导率越           。

8．对石墨碳来说，石墨化越好，则相邻碳层间距越         ，实际重量比容量越          。

9．为安全及节约成本考虑，目前动力锂离子电池的正极活性材料更多采用                材料。

10．图A及图B分别是二种碳素负极材料的第一次充放电曲线,请在图的底部空格上填上相应的碳素材料类型名称。

图A：为              碳的充放电曲线， 图B为               碳的充放电曲线

三  写出一种锂离子电池的正极反应、负极反应及总反应的反应式。(3分)

正极反应：                                                                   

负极反应：                                                                    

总 反 应：                                                                   

四．计算题（5分）

以LiNi0.8Co0.2O2为正极材料的锂离子电池的实际正极电极反应为：

LiNi0.8Co0.2O2 → Li 0.3Ni0.8Co0.2O2+0.7Li+ +0.7e-

请计算LiNi0.8Co0.2O2的实际重量比容量，精确到小数第一位。(已知Li、Ni、 Co、 O的原子量分别为6.9、58.9、58.7和16，Avogadro 常数＝6.02x1023mol-1 ，单个电子电荷＝1.6x10-19库仑 )。

五．计算题（5分）

画出stage 2石墨插锂化合物的层序结构示意图，计算stage 2石墨插锂化合物晶格C轴方向的周期长度，精确到小数第3位。（已知dc-c=0.335nm,插锂引起的附加厚度dI为0.035nm）

六. 问题 ：（5分）

为安全使用起见，对锂离子电池采用了那些保护措施？ 

七．问题 ：（5分）

 简述碳负极表面SEI膜的形成原因及正面作用。