Question

 正极材料为的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。

（1）橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过、与溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。

①共沉淀反应投料时，不将和溶液直接混合的原因是      。

②共沉淀反应的化学方程式为              。

③高温成型前，常向中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的的导电性能外，还能                     。

（2）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有及少量AI、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。

①  在上述溶解过程中，被氧化成，在溶解过程中反应的化学方程式为                                 。

②  在空气中加热时，固体残留率随温度的变化

如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全

脱水，则1000℃时，剩余固体的成分为        。（填化学式）；

在350~400℃范围内，剩余固体的成分为       。（填化学式）。

Answer

 【答案】

(1)

①Fe2+在碱性条件下更易被氧化（凡合理答案均可）

②（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O

③与空气中O2反应，防止LiFePO4中的Fe2+被氧化

（2）

①  

②  、

【解析】本题考察的知识比较散，涉及到能源利用，物质性质、化工流程分析，图表分析，覆盖面比较广。（1）①不能直接混合的原因是Fe2+在碱性条件下更容易被氧化；②根据题给的信息，发生的反应为（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O③消耗空气中的O2,保护Fe2+,防止Fe2+被氧化；（2）①通过题给信息可知LiCoO2与Na2S2O3发生了氧化还原反应，反应为8 LiCoO2+ Na2S2O3+11H2SO4=4Li SO4+8CoSO4+ Na2SO4+11 H2O②根据质量的变化，在变化过程中，Co的质量没有变，通过题给数据看，在10000C是Co(OH)2完全分解，则产物CoO，在0C时，固体的质量在89.25%-86.38%之间，可以通过极点进行分析，在2920C,n(Cr)n(O)=100/93：（89. *59/93)/16=2:3,其化学式为Co2O3在5000C n(Cr)n(O)= 100/93：（86. *59/93)/16=3:4其化学式为Co3O4 ，所以可以确定在0C时的化学式为Co2O3和Co3O4