题目

题型：专项题难度：来源：

新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位，可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂
(LiFePO₄)是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：
方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH₃COO)₂Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。
方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下：
请回答下列问题：
(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是________________________________________。
(2)在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有__________、__________、_________(填化学式)生成。
(3)在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为________________。
(4)写出M与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：________________。
(5)已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为________________。

答案

(1)为了防止亚铁化合物被氧化
(2)CO₂；H₂O；NH₃
(3)Fe＋H₂PO₄^-＋Li⁺－2e^-→LiFePO₄＋2H⁺ (4)(5)FePO₄＋Li⁺＋e^-→LiFePO₄