Pin Lithium-ion hoạt động dựa trên sự di chuyển của các ion Li+ qua lại giữa hai điện cực có cấu trúc dạng lớp. Thông thường, cực âm (anode) được làm bằng than chì ngậm lithium (LiC6) và cực

20/28

Pin Lithium-ion hoạt động dựa trên sự di chuyển của các ion Li⁺ qua lại giữa hai điện cực có cấu trúc dạng lớp. Thông thường, cực âm (anode) được làm bằng than chì ngậm lithium (LiC₆) và cực dương (cathode) là oxide kim loại (như LiCoO₂). Chất điện phân (thường là LiPF₆ trong dung môi hữu cơ) đóng vai trò dẫn truyền ion Li⁺. Phản ứng ở các điện cực khi pin hoạt động (xả pin) như sau:

Cathode: CoO₂ + Li⁺ + 1e → LiCoO₂

Anode: LiC₆ → C₆ + Li⁺ + 1e

Phản ứng hoá học đầy đủ xảy ra trong trong pin như sau:

LiC₆(s) + CoO₂(s) ⇋ C₆(s) + LiCoO₂(s) (∗)

Trong quá trình xả pin, tại anode xảy ra quá trình oxi hoá LiC₆.

ĐúngSai

Khi xả pin, số oxi hoá của nguyên tố Cobalt (Co) giảm từ +4 xuống +3.

ĐúngSai

Để có một viên pin đạt dung lượng 4000 mAh, khối lượng LiCoO₂ tối thiểu là khoảng 16,4 gam. Biết rằng 1 mol electron có điện lượng là 96485C và 1C = 1 As (M_Li = 7, M_Co = 59; M_O = 16). (Chỉ làm tròn đến hàng chục ở phép tính cuối cùng).

ĐúngSai

Trong phương trình phản ứng tổng quát (∗), chiều nghịch biểu diễn cho quá trình sạc pin.

ĐúngSai

Giải thích

a) Đúng, khi xả pin anode xảy ra quá trình oxy hóa Li (từ 0 lên +1):

LiC₆ → C₆ + Li⁺ + 1e

b) Đúng, trong CoO₂, số oxy hóa của Co là +4. Trong LiCoO₂ (sản phẩm sau khi xả), Co có số oxy hóa là +3.

c) Sai:

4000 mAh = 4 Ah = 4.3600 = 14400 As = 14400 C

→ nLiCoO₂ = ne = 14400/96485 = 0,149246 mol

→ mLiCoO₂ = 0,149246.98 = 14,6 gam

d) Đúng, chiều thuận là quá trình xả pin nên chiều nghịch là quá trình sạc pin (2 quá trình này ngược nhau).