Question

2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆与吉野彰这三位被称为“锂电池之父”的科学家，以表彰他们在锂离子电池领域作出的突出贡献。如图是一种最新研制的聚合物锂电池，a极为含有Li、Co、Ni、Mn、O等元素组成的混盐，电解质为一种能传导Li⁺的高分子复合材料，b极为镶嵌金属锂的石墨烯材料，反应原理为：Li_xC₆+Li_3-xNiCoMnO₆C₆+Li₃NiCoMnO₆。下列说法正确的是（    ）

A.充电时，Li⁺向电池的a极移动

B.放电时，电池的负极反应为Li_xC₆-xe^-=xLi⁺+C₆

C.充电时若转移的电子数为3.01×10²³个，两极材料质量变化相差0.7g

D.该电池若采用盐酸、稀硫酸等酸性溶液作为电解质溶液，工作效率会更高

Answer

B

【解析】

a极为含有Li、Co、Ni、Mn、O等元素组成的混盐，电解质为一种能传导Li+的高分子复合材料，b极为镶嵌金属锂的石墨烯材料，LixC6+Li3-xNiCoMnO6C6+Li3NiCoMnO6，分析得出b极Li化合价升高失去电子，为原电池负极，a极为原电池正极。

A. 放电时b为负极，充电时b极为阴极，根据“异性相吸”原理，得出Li+向电池的b极移动，故A错误；

B. 放电时，b极为负极，其电极反应为LixC6−xe－ = xLi++C6，故B正确；

C. 充电时若转移的电子数为3.01×1023个即0.5mol电子，阳极有0.5mol Li+转移到阴极，在阴极有0.1mol Li+得到电子变为LixC6，因此阳极质量减少0.5mol×7 g⸱mol−1=3.5g，阴极质量增加0.5mol×7 g⸱mol−1=3.5g，因此两极材料质量变化相差7g，故C错误；

D. 该电池若采用盐酸、稀硫酸等酸性溶液作为电解质溶液，Li会直接和稀盐酸、稀硫酸反应，因此不能作电解质溶液，故D错误。

综上所述，答案为B。