石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成,如右图所示,图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。
(1)该晶胞的碳原子个数 。
(2)写出晶胞内各碳的原子坐标。
(3)已知石墨的层间距为334.8 pm,C-C键长为142 pm,计算石墨晶体的密度为 。
石墨可用作锂离子电池的负极材料,充电时发生下述反应:Li1-xC6+x Li++x e-→ LiC6 其结果是,Li+嵌入石墨的A、B层间,导致石墨的层堆积方式发生改变,形成化学式为LiC6的嵌入化合物。
(4)右图给出了一个Li+沿C轴投影在A层上的位置,试在右图上标出与该离子临近的其他6个Li+的投影位置。
(5)在LiC6中,Li+与相邻石墨六元环的作用力属何种键型?
(6)某石墨嵌入化合物每个六元环都对应一个Li+,写出它的化学式。
(1)4个
(2)(0,0,0),(0,0,1/2),(1/3,2/3,0),(2/3,1/3,1/2)
(3)2.27 g·cm-3
(4)
(5)离子键或静电作用
(6)LiC2
(7)4NiO+4LiOH+O2=4LiNiO2+2H2O
(8)LiNiO2=Li1-xNiO2+x Li++x e-
(9)Al无变价,因此与之对应的Li+不能脱嵌。