题目
金属锂的理论质量比容量 A. 372 mAh/gB. 3860 mAh/gC. 310 mAh/gD. 450 mAh/g
金属锂的理论质量比容量
- A. 372 mAh/g
- B. 3860 mAh/g
- C. 310 mAh/g
- D. 450 mAh/g
题目解答
答案
B
解析
步骤 1:理解质量比容量的定义
质量比容量是指单位质量的电极材料在完全反应时所能提供的电荷量,单位为mAh/g。对于锂金属,其理论质量比容量是基于其完全反应时的电荷量计算的。
步骤 2:计算锂金属的理论质量比容量
锂金属的电化学反应为:Li → Li⁺ + e⁻
锂的摩尔质量为6.94 g/mol,每个锂原子失去一个电子,因此1 mol锂可以提供1 mol电子,即96485 C(库仑)的电荷量。将电荷量转换为mAh,需要除以3600(1 C = 1 A·s,1 h = 3600 s),得到27351.39 mAh/mol。因此,锂金属的理论质量比容量为:
\[ \frac{27351.39 \text{ mAh/mol}}{6.94 \text{ g/mol}} = 3941.47 \text{ mAh/g} \]
步骤 3:选择最接近的选项
根据计算结果,锂金属的理论质量比容量约为3941.47 mAh/g,最接近的选项是B. 3860 mAh/g。
质量比容量是指单位质量的电极材料在完全反应时所能提供的电荷量,单位为mAh/g。对于锂金属,其理论质量比容量是基于其完全反应时的电荷量计算的。
步骤 2:计算锂金属的理论质量比容量
锂金属的电化学反应为:Li → Li⁺ + e⁻
锂的摩尔质量为6.94 g/mol,每个锂原子失去一个电子,因此1 mol锂可以提供1 mol电子,即96485 C(库仑)的电荷量。将电荷量转换为mAh,需要除以3600(1 C = 1 A·s,1 h = 3600 s),得到27351.39 mAh/mol。因此,锂金属的理论质量比容量为:
\[ \frac{27351.39 \text{ mAh/mol}}{6.94 \text{ g/mol}} = 3941.47 \text{ mAh/g} \]
步骤 3:选择最接近的选项
根据计算结果,锂金属的理论质量比容量约为3941.47 mAh/g,最接近的选项是B. 3860 mAh/g。