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电化学内容是高考的热点，新课标卷每年均会考查，题型以选择题为主，有时在原理科综合选择题或工艺流程题中以一小问的形式呈现。高考中的新型化学电源，一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量高（单位质量释放的能量）等特点，因此，锂离子电池成了高考的高频考点。锂离子电池是一种理想的小型绿色电源，在生活中应用广泛，比如大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等。虽然题目情景较新，但落脚点往往还是离子的移动方向，电极方程式的书写判断等基础知识。解题原理仍然还是原电池的基本理论，只要细心分析，实际上得分相对比较容易。本文对锂电池及锂离子电池的考查进行归纳总结，希望对2020届的复习备考有所启发。
一、简介及电池组成
锂电池的负极材料是金属锂，正极材料是碳材、二氧化锰或亚硫酰氯等。比如：以前照相机里用的扣式电池。这种电池循环性能不好，在充放电循环过程中，容易形成锂结晶，造成电池内部短路，所以一般情况下是禁止充电的。
锂离子电池是由锂电池发展而来，以炭材料为负极、含锂化合物作正极，负极和正极材料均采用锂离子嵌入/脱嵌材料。在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子。当对电池进行充电时，正极的含锂化合物有锂离子脱出，锂离子经过电解液运动到负极。到达负极的锂离子嵌入到碳层的微孔中（负极的炭材料呈层状结构，有很多微孔），嵌入的锂离子越多，充电容量越高。当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。
二、锂离子电池比较
三、典型锂电池及锂离子电池
1. LiFePO4电池（正极-LiFePO4，负极-Li，含Li 导电固体为电解质）。
负极：Li-e-=Li
正极：FePO4 Li e-=LiFePO4
总反应：FePO4 Li■LiFePO4
2. 锂硫电池（负极-Li，正极-S）。
负极：Li-e-=Li
正极：S 2Li 2e- =Li2S
总反应：2Li S■Li2S。
3. LiAlCl4电池（负极-Li，正极-石墨，电解液-LiAlCl4-SOCl2）。
负极：4Li-4e-=4Li ;
正极：2SOCl2 4e-=SO2↑ S 4Cl-。
电池总反应式：4Li 2SOCl2=SO2↑ 4LiCl S。
4. 常见的锂离子电极。
四、典例解析
1. 可充电锂-空气电池
【例1】（2018·新课标Ⅲ卷，11）（6分）一种可充电锂-空气电池如图1所示。当电池放电时，O2与Li 在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是
A. 放电时，多孔碳材料电极为负极
B. 放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C. 充电时，电解质溶液中Li 向多孔碳材料区迁移
D. 充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li （1-■）O2
解析：A. 结合图中信息，电池放电时，O2得电子化合价降低，所以放电时，多孔碳材料电极为正极，故A错误;B.放电时，Li转化为Li ，电子经外电路从锂电极流向多孔碳材料，故B错误;C. 充电时，装置为电解池，原电池正负极分别接外电路阳极和阴极，Li 需得电子重新生成Li，所以电解质溶液中Li 向阴极移动，即向锂电极区迁移，故C错误;D. 根据图示和上述分析，电池的正极反应是O2与Li 得电子转化为Li2O2-X，电池的负极反应是Li失电子转化为Li ，所以总反应为：2Li （1-■）O2=Li2O2-X，充电的反应与放电的反应相反，所以为Li2O2-X=2Li （1-■）O2，选项D正确。
答案：D
点评：本题考查新型电池，锂做燃料在空气中燃烧，所以通氧气的为正极，单质锂为负极。要求学生明确原电池基本原理，以及阴、阳离子的定向移动方向。注意：放电时的原电池反应，逆向为电解池反应;放电的负极，充电时应该为阴极;放电的正极充电时应该为阳极。
2. 全固态锂硫电池。
【例2】（2017·课标Ⅲ，11）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图2所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法错误的是
A. 电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6 2Li 2e-=3Li2S4
B. 电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g
C. 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D. 电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越多
解析：A项，原电池电解质中阳离子移向正极，根据图示中Li 移动方向可知，电极a为正极，由总反应可知正极依次发生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的还原反应，正确;B项，电池工作时负极电极方程式为Li-e-=Li ，当外电路中流过0.02 mol电子时，负极消耗的Li的物质的量为0.02 mol，其质量为0.14 g，正确;C项，石墨烯具有良好的导电性，故可以提高电极a的导电能力，正确;D项，充电时a为阳极，与放电时的电极反应相反，所以充電时间越长，电池中的Li2S2量就会越少，故D错误。
答案：D
点评：本题考查锂硫电池，涉及电极判断、电极反应式的书写、简单计算等知识点。根据离子的流向判断原电池的正负极，根据元素化合价的变化，判断放电时正负极发生的反应，再结合电解质书写电极反应方程式，侧重考查学生分析问题、解决问题的能力，读取图表信息的能力。 3. 钴酸锂（LiCoO2）锂离子电池。
【例3】（2016·四川，5）某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为
Li1-xCoO2 LixC6=LiCoO2 C6（x
一、简介及电池组成
锂电池的负极材料是金属锂，正极材料是碳材、二氧化锰或亚硫酰氯等。比如：以前照相机里用的扣式电池。这种电池循环性能不好，在充放电循环过程中，容易形成锂结晶，造成电池内部短路，所以一般情况下是禁止充电的。
锂离子电池是由锂电池发展而来，以炭材料为负极、含锂化合物作正极，负极和正极材料均采用锂离子嵌入/脱嵌材料。在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子。当对电池进行充电时，正极的含锂化合物有锂离子脱出，锂离子经过电解液运动到负极。到达负极的锂离子嵌入到碳层的微孔中（负极的炭材料呈层状结构，有很多微孔），嵌入的锂离子越多，充电容量越高。当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。
二、锂离子电池比较
三、典型锂电池及锂离子电池
1. LiFePO4电池（正极-LiFePO4，负极-Li，含Li 导电固体为电解质）。
负极：Li-e-=Li
正极：FePO4 Li e-=LiFePO4
总反应：FePO4 Li■LiFePO4
2. 锂硫电池（负极-Li，正极-S）。
负极：Li-e-=Li
正极：S 2Li 2e- =Li2S
总反应：2Li S■Li2S。
3. LiAlCl4电池（负极-Li，正极-石墨，电解液-LiAlCl4-SOCl2）。
负极：4Li-4e-=4Li ;
正极：2SOCl2 4e-=SO2↑ S 4Cl-。
电池总反应式：4Li 2SOCl2=SO2↑ 4LiCl S。
4. 常见的锂离子电极。
四、典例解析
1. 可充电锂-空气电池
【例1】（2018·新课标Ⅲ卷，11）（6分）一种可充电锂-空气电池如图1所示。当电池放电时，O2与Li 在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是
A. 放电时，多孔碳材料电极为负极
B. 放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C. 充电时，电解质溶液中Li 向多孔碳材料区迁移
D. 充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li （1-■）O2
解析：A. 结合图中信息，电池放电时，O2得电子化合价降低，所以放电时，多孔碳材料电极为正极，故A错误;B.放电时，Li转化为Li ，电子经外电路从锂电极流向多孔碳材料，故B错误;C. 充电时，装置为电解池，原电池正负极分别接外电路阳极和阴极，Li 需得电子重新生成Li，所以电解质溶液中Li 向阴极移动，即向锂电极区迁移，故C错误;D. 根据图示和上述分析，电池的正极反应是O2与Li 得电子转化为Li2O2-X，电池的负极反应是Li失电子转化为Li ，所以总反应为：2Li （1-■）O2=Li2O2-X，充电的反应与放电的反应相反，所以为Li2O2-X=2Li （1-■）O2，选项D正确。
答案：D
点评：本题考查新型电池，锂做燃料在空气中燃烧，所以通氧气的为正极，单质锂为负极。要求学生明确原电池基本原理，以及阴、阳离子的定向移动方向。注意：放电时的原电池反应，逆向为电解池反应;放电的负极，充电时应该为阴极;放电的正极充电时应该为阳极。
2. 全固态锂硫电池。
【例2】（2017·课标Ⅲ，11）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图2所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法错误的是
A. 电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6 2Li 2e-=3Li2S4
B. 电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g
C. 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D. 电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越多
解析：A项，原电池电解质中阳离子移向正极，根据图示中Li 移动方向可知，电极a为正极，由总反应可知正极依次发生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的还原反应，正确;B项，电池工作时负极电极方程式为Li-e-=Li ，当外电路中流过0.02 mol电子时，负极消耗的Li的物质的量为0.02 mol，其质量为0.14 g，正确;C项，石墨烯具有良好的导电性，故可以提高电极a的导电能力，正确;D项，充电时a为阳极，与放电时的电极反应相反，所以充電时间越长，电池中的Li2S2量就会越少，故D错误。
答案：D
点评：本题考查锂硫电池，涉及电极判断、电极反应式的书写、简单计算等知识点。根据离子的流向判断原电池的正负极，根据元素化合价的变化，判断放电时正负极发生的反应，再结合电解质书写电极反应方程式，侧重考查学生分析问题、解决问题的能力，读取图表信息的能力。 3. 钴酸锂（LiCoO2）锂离子电池。
【例3】（2016·四川，5）某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为
Li1-xCoO2 LixC6=LiCoO2 C6（x