Pin lithium−ion đã trở thành nguồn năng lượng chủ yếu cho các thiết bị điện tử di động ngày nay

Pin lithium−ion đã trở thành nguồn năng lượng chủ yếu cho các thiết bị điện tử di động ngày nay. Hơn thế nữa, nhờ những ưu điểm nổi bật so với các loại pin khác – đơn cử như mật độ lưu trữ năng lượng vượt trội – chúng đã mở đường cho sự phát triển của hàng loạt ứng dụng, vượt xa khỏi phạm vi công nghệ cốt lõi ban đầu, nổi bật là ứng dụng cho xe hybrid và xe điện.
– Cấu tạo của pin: Điện cực iron phosphate (FePO₄), ở ngăn 1 có khối lượng = 4,7 kg. Khi pin được sạc đầy, điện cực ở ngăn 2 được bao phủ bởi một lớp vật liệu carbon đã lithium hóa (công thức LiC₆) nặng 1,1 kg. Các điện cực này được nhúng trong chất điện li hữu cơ dạng ion có chứa ion lithium và hai ngăn được phân cách bởi một màng ngăn.
− Để khởi động, chiếc xe ô tô cần điện lượng là q₀ = 45 Ah.
− Trong quá trình phóng điện của pin, các phản ứng hóa học tại các điện cực được mô tả như sau:
+ Tại ngăn 2: LiC₆(s) → 6C(s) + Li⁺ + e
+ Tại ngăn 1: Li⁺ + e + FePO₄(s) → LiFePO₄(s)
– Một học sinh vẽ sơ đồ pin trong quá trình phóng điện như sau:

Cho biết: Điện lượng: q = n_e.F. Trong đó: q là điện lượng (C), n_e là số mol electron đi qua dây dẫn, F = 96485 C.mol^–1, 1 C = 1 As. Cho các phát biểu sau:
(1) Phương trình phản ứng tổng quát khi pin phóng điện: LiC₆(s) + FePO₄(s) → 6C(s) + LiFePO₄(s)
(2) Sơ đồ pin đã được học sinh vẽ đúng nguyên tắc.
(3) Pin sẽ ngừng hoạt động khi sử dụng hết điện cực iron phosphate (FePO₄) ở ngăn 1.
(4) Từ lúc bắt đầu cho đến lúc ngừng hoạt động pin đã cung cấp một điện lượng q gấp khoảng 8,3 lần điện lượng để khởi động xe là q₀.
Liệt kê các phát biểu đúng theo số thứ tự tăng dần ? (ví dụ: 1234, 24,…).