Question

中国科学院科学家团队通过镁热还原法将天然的硅藻土转化为具有多级孔道结构的硅框架，并将该硅框架与熔融态的锂金属混合制成具有多孔结构的复合锂金属。一种全固态锂金属电池是以复合锂金属为a极，磷酸铁锂为b极，聚环氧乙烷基聚合物(PEO-SPE)为固态电解质(如图所示)，该电池的总反应为：LiFePO₄xLi+Li_1-xFePO₄。下列说法不正确

A.放电时Li⁺通过固态电解质向b极移动

B.多孔结构的复合锂金属有利于锂金属的均匀沉积和脱出

C.充电时，b极反应为：Li_1-xFePO₄+xe^-+xLi⁺=LiFePO₄

D.充电时，当a极质量增加mg时，理论上b极质量减少mg

Answer

C

【解析】

放电时，该装置为原电池装置，复合锂金属(a)为负极，负极反应为：xLi-xe-=xLi+，磷酸铁锂为(b)正极，正极反应为：Li1-xFePO4+xLi++xe-= LiFePO4；

充电时，该装置为电解池装置，复合锂金属(a)为阴极，阴极反应为：xLi++xe-=xLi，磷酸铁锂(b)为阳极，阳极反应为：LiFePO4-xe-= Li1-xFePO4+xLi+，据此解答。

A．放电时，该装置为原电池装置，阳离子向正极移动，则Li+向b极移动，A正确；

B．多孔结构的复合锂金属表面积比较大，有利于锂金属的均匀沉积和脱出，B正确；

C．由分析可知，充电时，该装置为电解池装置，b极为阳极，阳极反应为：LiFePO4-xe-= Li1-xFePO4+xLi+，C错误；

D．由得失电子守恒和充电时的电极反应可得如下关系：b极产生xmolLi+～b极质量减少xmolLi+～xe-～a极增加xmolLi，那么b极质量减少值=a极质量增加值，故当a极质量增加mg时，理论上b极质量减少mg，D正确。

答案选C。