鐵的硫化物被認(rèn)為是有前景的鋰電池材料，但導(dǎo)電性較差，放電時(shí)易膨脹。

（1）Li-FeS₂電池是綜合性能較好的一種電池。
①水熱法合成FeS₂納米顆粒的方法是將等物質(zhì)的量的FeSO₄、S、Na₂S₂O₃研磨置于反應(yīng)釜中，加入蒸餾水加熱使之恰好反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

FeSO₄+S+Na₂S₂O₃+H₂O=FeS₂+Na₂SO₄+H₂SO₄

FeSO₄+S+Na₂S₂O₃+H₂O=FeS₂+Na₂SO₄+H₂SO₄

。
②FeS₂晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，離子1的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)是（0，0，0），則離子1最近的Fe²⁺分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為

（

1

2

，0，0）（或（0，

1

2

，0）或（0，0，

1

2

））

（

1

2

，0，0）（或（0，

1

2

，0）或（0，0，

1

2

））

（任寫一個(gè)），每個(gè)Fe²⁺周圍距離最近且相等的

S

2

-

2

有

6

6

個(gè)。
（2）①將FeS鑲嵌在多孔碳中制成多孔碳/FeS復(fù)合材料，該電極材料相較FeS具有的優(yōu)勢(shì)是放電時(shí)不易膨脹且

導(dǎo)電性好

導(dǎo)電性好

，多孔碳/FeS復(fù)合材料制取方法如圖2，定性濾紙的作用是提供碳源和

還原劑

還原劑

。
②分別取多孔碳、多孔碳/FeS電極在氧氣中加熱，測(cè)得固體殘留率隨溫度變化情況如圖3所示，多孔碳/FeS最終轉(zhuǎn)化為Fe₂O₃，固體殘留率為50%。（固體殘留率=

固體樣品的剩余質(zhì)量

固體樣品的起始質(zhì)量

×100%）
420℃～569℃時(shí)，多孔碳/FeS固體殘留率增大的原因是

420℃時(shí)，多孔碳已全部轉(zhuǎn)化為CO₂，不會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量減小，F(xiàn)eS轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，使固體質(zhì)量增加

420℃時(shí)，多孔碳已全部轉(zhuǎn)化為CO₂，不會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量減小，F(xiàn)eS轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，使固體質(zhì)量增加

。
③FeS作為鋰電池正極材料，放電時(shí)先后發(fā)生如下反應(yīng)：2FeS+2Li⁺+2e^-═Li₂FeS₂+Fe；Li₂FeS₂+2Li⁺+2e^-═2Li₂S+Fe。該多孔碳/FeS電極質(zhì)量為4.8g,該電極理論上最多可以得電子

4.8g多孔碳/FeS在氧氣中加熱，可得Fe₂O₃2.4g,n（Fe₂O₃）=

2

.

4

160

mol=0.015mol,n（FeS）=2n（Fe₂O₃）=0.03mol,根據(jù)電極反應(yīng)可1molFeS最多可得到2mole^-，0.03molFeS最多可得0.062mole^-

4.8g多孔碳/FeS在氧氣中加熱，可得Fe₂O₃2.4g,n（Fe₂O₃）=

2

.

4

160

mol=0.015mol,n（FeS）=2n（Fe₂O₃）=0.03mol,根據(jù)電極反應(yīng)可1molFeS最多可得到2mole^-，0.03molFeS最多可得0.062mole^-

mol。（寫出計(jì)算過(guò)程）