2025年大四（新能源材料与器件）动力电池材料期末试题.doc

2025年大四（新能源材料与器件）动力电池材料期末试题

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
（总共20题，每题2分，每题只有一个选项符合题意，请将正确答案填在括号内）
1. 以下哪种材料不是常见的正极活性物质？（ ）
A. 磷酸铁锂
B. 钴酸锂
C. 石墨
D. 锰酸锂
2. 锂离子电池的工作原理基于（ ）。
A. 锂金属的氧化还原反应
B. 锂离子在正负极之间的嵌入和脱嵌
C. 电解液的分解反应
D. 电极材料的热分解反应
3. 动力电池材料中，电解液的主要作用是（ ）。
A. 提供电子传导通道
B. 参与电池反应
C. 溶解和传导锂离子
D. 保护电极材料
4. 下列关于负极材料的说法，错误的是（ ）。
A. 具有较低的电位
B. 能够可逆地嵌入和脱嵌锂离子
C. 常用的负极材料有锂金属
D. 石墨是常见的负极材料之一
5. 提高锂离子电池能量密度的关键在于（ ）。
A. 增大电池体积
B. 优化电极材料性能
C. 增加电解液浓度
D. 提高电池工作温度
6. 动力电池材料的循环寿命主要取决于（ ）。
A. 电极材料的结构稳定性
B. 电解液的挥发性
C. 电池的充电速度
D. 电池的放电深度
7. 以下哪种方法可以改善电极材料的导电性？（ ）
A. 降低材料粒径
B. 提高材料纯度
C. 增加材料的比表面积
D. 以上都是
8. 锂离子电池在高温环境下性能下降的主要原因是（ ）。
A. 电解液分解加快
B. 电极材料热膨胀
C. 锂离子迁移速率降低
D. 以上都是
9. 新型动力电池材料研发的主要目标不包括（ ）。
A. 提高安全性
B. 降低成本
C. 增加电池重量
D. 提升能量密度
10. 对于动力电池材料的研究，以下说法正确的是（ ）。
A. 只关注正极材料即可
B. 负极材料不重要
C. 各组成部分协同作用很关键
D. 电解液影响不大
11. 固态电解质相比传统液态电解质的优势不包括（ ）。
A. 更高的安全性
B. 更好的离子传导性
C. 更宽的工作温度范围
D. 成本更低
12. 研究动力电池材料的晶体结构有助于（ ）。
A. 理解其电化学性能
B. 提高材料的硬度
C. 增加材料的颜色
D. 改变材料的密度
13. 以下哪种元素常用于改善电极材料的电化学性能？（ ）
A. 铁
B. 钠
C. 钴
D. 铜
14. 动力电池材料的首次充放电效率通常（ ）。
A. 大于100%
B. 等于100%
C. 小于100%
D. 不确定
15. 当电池过度充电时，可能会引发的问题不包括（ ）。
A. 电极材料结构破坏
B. 电解液分解
C. 电池容量增加
D. 热失控
16. 动力电池材料的比容量是指（ ）。
A. 单位质量材料的容量
B. 单位体积材料的容量
C. 电池的总容量
D. 电池的额定容量
17. 以下哪种技术有助于提高动力电池材料的性能一致性？（ ）
A. 先进的合成工艺
B. 严格的质量控制
C. 优化的电极制备工艺
D. 以上都是
18. 对于动力电池材料的回收利用，意义不包括（ ）。
A. 降低资源浪费
B. 减少环境污染
C. 提高电池性能
D. 降低生产成本
19. 新型动力电池材料体系中，锂硫电池的理论能量密度较高，主要原因是（ ）。
A. 硫的比容量大
B. 锂的活性高
C. 电解液的特殊性质
D. 电极结构简单
20. 研究动力电池材料的界面反应有助于（ ）。
A. 提高电池的充放电速度
B. 改善电池的循环稳定性
C. 增加电池的重量
D. 改变电池的颜色

第II卷（非选择题 共60分）
（总共3题，第21题20分，第22题20分，第23题20分）
21. （20分）请简述锂离子电池正极材料钴酸锂的优缺点，并说明其在动力电池中的应用现状及发展趋势。
22. （20分）以石墨负极材料为例，阐述其充放电过程中的锂离子嵌入和脱嵌机制，以及影响该过程的主要因素。
23. （20分）阅读以下材料回答问题：随着电动汽车的快速发展，对动力电池的性能要求越来越高。目前，锂离子电池仍然是主流，但面临能量密度提升瓶颈、安全性等问题。新型固态电池被认为是未来的发展方向之一。固态电池采用固态电解质，具有更高的安全性、更宽的工作温度范围等优势。然而，固态电池也存在一些技术挑战，如固态电解质与电极的界面接触电阻较大等。请分析锂离子电池面临的挑战以及固态电池作为替代方案的优势和面临的挑战。

答案：
1. C
2. B
3. C
4. C
5. B
6. A
7. D
8. D
9. C
10. C
11. D
12. A
13. C
14. C
15. C
16. A
17. D
18. C
19. A
20. B