Question

全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其电极a常用掺有石墨烯的S₈材料，电极反应为:16Li+xS₈=8Li₂S_x（2≤x≤8）。下列说法正确的是

A. 电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g

B. 电解池中加入少量硫酸增强导电性

C. 电池充电时间越长，电池中的Li₂S₂量越多

D. 电池工作时，负极可发生反应： 2Li₂S₆+2Li⁺+2e^-=3Li₂S₄

Answer

A

【解析】

根据电池反应16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)可知负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为：Li-e-=Li+，Li+移向正极，所以a是正极，发生还原反应：S8+2e-=S82-，S82-+2Li+=Li2S8，3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6，2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2，根据电极反应式结合电子转移进行计算。

A.负极反应为：Li-e-=Li+，当外电路流过0.02mol电子时，消耗的锂为0.02mol，负极减重的质量为0.02mol×7g/mol=0.14g，A正确；

B.硫作为不导电的物质，导电性非常差，而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料，则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，但是不能加入硫酸，因为金属锂可以和硫酸之间反应，B错误；

C.充电时a为阳极，与放电时的电极反应相反，则充电时间越长，电池中的Li2S2量就会越少，C错误；

D.据分析可知正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，负极上发生氧化反应，电极反应为：Li-e-=Li+，D错误；

故合理选项是A。