(2022·全国乙卷,12)Li-O2电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),驱动阴极反应式(Li++e-===Li)和阳极反应(Li2O2+2h+===2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是( C )
A.充电时,电池的总反应Li2O2===2Li+O2
B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D.放电时,正极发生反应O2+2Li++2e-===Li2O2
[思路点拨] 充电时光照光催化电极产生电子和空穴,则充电时总反应为Li2O2===2Li+O2,结合图示,充电时金属锂为阴极,光催化电极为阳极:
充电(电解池)
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放电(原电池)
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阳极
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Li2O2+2h+===2Li++O2(光催化电极)
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负极
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Li-e-===Li+
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阴极
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Li++e-===Li(金属锂)
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正极
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O2+2Li++2e-===Li2O2
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[解析] 根据题给电池装置图并结合阴、阳极电极反应可知,充电时,电池的总反应为Li2O2===2Li+O2,A项正确;由题干中光照时阴、阳极反应可知,充电效率与光照产生的电子和空穴量有关,B项正确;放电时题给装置为原电池,阳离子(Li+)向正极迁移,C项错误;根据题给装置图可知,放电时正极上O2得电子并与Li+结合生成Li2O2,即O2+2Li++2e-===Li2O2,D项正确。