化学 問題
問 】 リチウムイオン電
こ関する次の文章を読んで設問(1)-(3)に答えよ。
3
リチウムイオン電池は. 携帯電話やデジタルカメラなどに使われる二次電池
正極材料にはLiCoOz. 負極材料に黒鉛 電解質としてリチウム塩を含む深
波が用いられている。LiCoO。 の結晶では 塩化ナトリウム型結晶構造の塩化物
イオンCI~ の位置に酸化物イオン O?- が配置し ナトリウムイオンNa* の位置
に, リチウムイオンLi* あるいはコバルト(和)イオン Co*+ が配置する。 塩化ナ
トリウム結晶では, イオン間に働く
ア | カによりNaT とCI- が引き合っ
ている。 単位格子中の一つのNa に着目すると, 最も近い距離にある CI- は
イ |個あり. また, 着目したNafに最も近い距離にあるNaは
ウ | 個ある。
リチウムイオン電池の充電時には, 正極材料 LICoO。 で以下の反応が起こる。
LiCoO。 Lin-.CoOz寺LT 十re- NGIIOI<SIZIくID
LiCoO。からLi* が引き抜かれるとともに, 同量のCo** がコバルト(WV)イオ
ンCo** に酸化される。このとき結晶格子が縮お一方, 逆に放電時には伸びるた
