锂离子电池广泛应用于日常电子产品中，也是电动汽车动力电池的首选．正极材料的选择决定了锂离子电池的性能．磷酸铁钾（LiFePO4）以其高倍率性、高比能量、高循环特性、高安全性、低

Question

锂离子电池广泛应用于日常电子产品中，也是电动汽车动力电池的首选．正极材料的选择决定了锂离子电池的性能．磷酸铁钾（LiFePO₄）以其高倍率性、高比能量、高循环特性、高安全性、低成本、环保等优点而逐渐成为“能源新星”．

（1）高温固相法是磷酸铁锂生产的主要方法．通常以铁盐、磷酸盐和锂盐为原料，按化学计量比充分混匀后，在惰性气氛的保护中先经过较低温预分解，再经高温焙烧，研磨粉碎制成．其反应原理如下：
Li₂CO₃+2FeC₂O₄•2H₂O+2NH₄H₂PO₄═2NH₃↑+3CO₂↑+___+___+___
①完成上述化学方程式．
②理论上，反应中每转移0.15mol电子，会生成LiFePO₄___g；
③反应需在惰性气氛的保护中进行，其原因是___；
（2）磷酸亚铁锂电池装置如图所示，其中正极材料橄榄石型LiFePO₄通过粘合剂附着在铝箔表面，负极石墨材料附着在铜箔表面，电解质为溶解在有机溶剂中的锂盐．

电池工作时的总反应为：LiFePO₄+6C

充电

放电

Li_1-xFePO₄+Li_xC₆，则放电时，正极的电极反应式为___．充电时，Li⁺迁移方向为___（填“由左向右”或“由右向左”），图中聚合物隔膜应为___（填“阳”或“阴”）离子交换膜．
（3）用该电池电解精炼铜．若用放电的电流强度I=2.0A的电池工作10分钟，电解精炼铜得到铜0.32g，则电流利用效率为___（保留小数点后一位）．（已知：法拉第常数F=96500C/mol，电流利用效率= (负载利用电量)/(电池输出电量)×100%）
（4）废旧磷酸亚铁锂电池的正极材料中的LiFePO₄难溶于水，可用H₂SO₄和H₂O₂的混合溶液浸取，发生反应的离子方程式为___．

Answer 1

（1）①由原子守恒可知，Li2CO3+2FeC2O4•2H2O+2NH4H2PO4═2LiFePO4+2NH3↑+3CO2↑+2CO↑+7H2O↑，故答案为：2LiFePO4；2CO↑；7H2O↑；②C2O42-中C的化合价为+3价，生成CO和CO2，C元素的化合价分别为+2价、+3价，生...