2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給JohnB.Goodenough等三位科學(xué)家，以表彰他們?cè)阡囯x子電池發(fā)展方面所做的貢獻(xiàn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）錳酸鋰（LiMn₂O₄）電池具有原料成本低、合成工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。Li⁺能量最低的激發(fā)態(tài)的電子排布圖為

。該晶體結(jié)構(gòu)中含有Mn⁴⁺，基態(tài)Mn⁴⁺核外價(jià)層電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有

3

3

種。
（2）鋰離子電池電解液一般為溶有LiPF₆的碳酸酯類(lèi)有機(jī)溶劑。LiPF₆遇水反應(yīng)有PF₅和POF₃生成，PF₅的空間構(gòu)型是

三角雙錐

三角雙錐

，POF₃中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

4

4

。下列對(duì)

PF

-

6

中心原子雜化方式推斷合理的是

D

D

（填標(biāo)號(hào)）。
A.sp²
B.sp³
C.sp³d
D.sp³d²
（3）三元正極材料

L

i

C

o

1

3

N

i

1

3

M

n

O

2

摻雜Al³⁺可使其性能更優(yōu)，第二電離能：Ni

小于

小于

Al（填“大于”“小于”），原因是

Ni、Al失去的第2個(gè)電子分別是3d⁸4s¹、3s²上的電子，3s²為全滿(mǎn)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

Ni、Al失去的第2個(gè)電子分別是3d⁸4s¹、3s²上的電子，3s²為全滿(mǎn)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

。
（4）鉍化鋰被認(rèn)為是很有潛力的正極材料，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
①晶胞可以看作是由鉍原子構(gòu)成的面心立方晶格，鋰原子填充在其中的四面體和八面體空隙處，晶體的化學(xué)式為

Li₃Bi或BiLi₃

Li₃Bi或BiLi₃

。
②若晶胞參數(shù)為anm,則圖中鉍原子坐標(biāo)參數(shù)：A為（0，0，0），B為（1，0.5，1），則C的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為

（0.75，0.75，0.25）

（0.75，0.75，0.25）

，八面體空隙中的鋰原子與四面體空隙中的鋰原子之間的最短距離為

3

4

a

3

4

a

nm。