题目
以下哪种材料是锂离子电池常用的负极材料,并且具有较高的理论比容量? A. 钴氧化物B. 石墨C. 锰氧化物D. 硅
以下哪种材料是锂离子电池常用的负极材料,并且具有较高的理论比容量?
- A. 钴氧化物
- B. 石墨
- C. 锰氧化物
- D. 硅
题目解答
答案
D
解析
考查要点:本题主要考查锂离子电池负极材料的相关知识,重点在于区分不同材料的特性及其应用。
解题核心思路:
- 明确负极材料的作用:负极材料需具备储存锂离子的能力,并在充放电过程中稳定脱嵌锂离子。
- 对比选项材料的比容量:石墨(B)是传统主流负极材料,理论比容量为372 mAh/g;硅(D)理论比容量高达4200 mAh/g,远高于石墨,但存在体积膨胀问题。
- 排除干扰项:钴氧化物(A)、锰氧化物(C)均为正极材料,与题干中“负极材料”无关。
破题关键点:
- 理论比容量最高:硅的理论值显著高于石墨。
- 材料属性与应用场景:硅因高比容量被用于高能量密度场景,尽管循环性能不足,但题目未强调循环稳定性。
选项分析
A. 钴氧化物
钴氧化物(如钴酸锂)是典型的锂离子电池正极材料,与负极材料无关,排除。
B. 石墨
石墨是目前最常用的锂离子电池负极材料,理论比容量为372 mAh/g,但并非最高。
C. 锰氧化物
锰氧化物(如锰酸锂)同样属于正极材料,与负极无关,排除。
D. 硅
硅的理论比容量高达4200 mAh/g,远高于石墨,是高比容量负极材料的代表,尽管存在体积膨胀问题,但题目未涉及实际应用限制。