2020年9月,中國向聯(lián)合國大會(huì)宣布“30.60目標(biāo)”,即二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。目前我國正在大力發(fā)展新能源車。磷酸鐵鋰電池主要成分為LiFePO
4,可采用二價(jià)鐵鹽或三價(jià)鐵鹽、H
3PO
4、NH
3?H
2O等作為原料制備。
(1)H
3PO
4中
空間構(gòu)型為
正四面體形
正四面體形
(2)Fe
2+的電子排布式為
[Ar]3d6
[Ar]3d6
。Fe
3+比Fe
2+更穩(wěn)定的原因是
Fe3+價(jià)層電子排布為3d5,處于半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,F(xiàn)e2+價(jià)層電子排布為3d6,失去一個(gè)電子才達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)
Fe3+價(jià)層電子排布為3d5,處于半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,F(xiàn)e2+價(jià)層電子排布為3d6,失去一個(gè)電子才達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)
。
(3)NH
3和PH
3結(jié)構(gòu)相似,但NH
3易溶于水,PH
3難溶于水,原因是
NH3形成分子間氫鍵
NH3形成分子間氫鍵
。
(4)LiFePO
4屬于簡單磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如圖所示:
這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為
(PnO3n-1)(n+2)-
(PnO3n-1)(n+2)-
(用n代表P原子數(shù))。
(5)石墨可用作鋰離子電池的負(fù)極材料,Li
+嵌入石墨的兩層間,導(dǎo)致石墨的層堆積方式發(fā)生改變,形成化學(xué)式為Li
xC
6的嵌入化合物。某石墨嵌入化合物的平面結(jié)構(gòu)如圖甲所示,則x=
1
1
;若每個(gè)六元環(huán)都對(duì)應(yīng)一個(gè)Li
+,則化學(xué)式為
LiC2
LiC2
。
(6)某金屬鋰的硼氫化物是優(yōu)質(zhì)固體電解質(zhì),并具有高儲(chǔ)氫密度。陽離子為Li
+,陰離子是由12個(gè)硼原子和12個(gè)氫原子所構(gòu)成的離子團(tuán)。陰離子在晶胞中的位置如圖乙所示,其堆積方式為
面心立方堆積
面心立方堆積
,Li
+占據(jù)陰離子組成的所有正四面體空隙中心,該化合物的化學(xué)式為
LiB6H6
LiB6H6
(用最簡整數(shù)比表示)。假設(shè)晶胞邊長為anm,則該晶胞的密度為
g/cm
-3(用含a、N
A的代數(shù)式表示)。