Question

美国科学家John B.Goodenough荣获2019年诺贝尔化学奖，他指出固态体系锂电池是锂电池未来的发展方向。Kumar等人首次研究了固态可充电、安全性能优异的锂空气电池，其结构如图所示。已知单位质量的电极材料放出电能的大小称为电池的比能量。下列说法正确的是

A.放电时，a极反应为：Al-3e^-=A1³⁺，b极发生还原反应

B.充电时，Li⁺由a极通过固体电解液向b极移动

C.与铅蓄电池相比，该电池的比能量小

D.电路中转移4mole^-，大约需要标准状况下112L空气

Answer

D

【解析】

A．锂比铝活泼，放电时a极为负极，锂单质失电子被氧化，反应为“Li-e-═Li+，b极为正极得电子，被还原，故A错误；

B．充电时a电极锂离子被还原成锂单质为电解池的阴极，则b为阳极，电解池中阳离子向阴极即a极移动，故B错误；

C．因为锂的摩尔质量远远小于铅的摩尔质量，失去等量电子需要的金属质量也是锂远远小于铅，因此锂电池的比能量大于铅蓄电池，故C错误；

D．电路中转移4mole-，则消耗1mol氧气，标况下体积为22.4L，空气中氧气约占20%，因此需要空气22.4L×5=112L，故D正确；

故答案为D。