(Hóa 12 - Chương 5) Hiện nay, pin lithium ion được sử dụng phổ biến trong nhiều thiết bị như điện thoại, laptop, xe điện,... do có ưu điểm gọn nhẹ và có mật độ năng lượng cao. Xét một pin lithium ion có cathode làm từ $LiM{n}_2{O}_4$ và anode làm từ graphite. Giữa các lớp của graphite có các nguyên tử xâm nhập tạo thành hợp chất ion có công thức dạng $L{i}_x{C}_6$. Phản ứng tổng cộng xảy ra trong pin khi phóng điện và khi nạp điện như sau: $L{i}_{1-x}M{n}_2{O}_4+L{i}_x{C}_6\underset{\text{nạp điện}}{\overset{\text{phoˊng điện}}{\rightleftharpoons }}LiM{n}_2{O}_4+C_6$.

Khi phóng điện:
Tại anode: $L{i}_x{C}_6\to C_6+xL{i}^{+}+xe$; tại cathode: $L{i}_{1-x}M{n}_2{O}_4+xL{i}^{+}+xe\to LiM{n}_2{O}_4$.

Khi nạp điện:
Tại anode: $LiM{n}_2{O}_4\to L{i}_{1-x}M{n}_2{O}_4+xL{i}^{+}+xe$; tại cathode: $C_6+xL{i}^{+}+xe\to L{i}_x{C}_6$.
a) Khi phóng điện, tại anode: $L{i}_x{C}_6\to C_6+xL{i}^{+}+xe$.
b) Trong $LiM{n}_2{O}_4$: gọi số oxi hoá Mn là $a$ thì $1+2a-8=0\Rightarrow a=+3,5$. Trong $L{i}_{1-x}M{n}_2{O}_4$: $(1-x)+2b-8=0\Rightarrow b=3,5+\frac{x}{2}>3,5$. Vậy số oxi hoá Mn trong $L{i}_{1-x}M{n}_2{O}_4$ cao hơn trong $LiM{n}_2{O}_4$ → Đúng. (Kết luận suy ra từ dữ kiện đề bài và phương trình điện cực ở trang 197; nguồn không in lời giải riêng cho nhận định này.)
c) Khi phóng điện, tại anode: $L{i}_x{C}_6\to C_6+xL{i}^{+}+xe$. Với $x=0,3$: $L{i}_{0,3}{C}_6\to C_6+0,3L{i}^{+}+0,3e$, nên 1 mol $L{i}_{0,3}{C}_6$ cung cấp 0,3 mol electron → Đúng. (Kết luận suy ra từ phương trình điện cực ở trang 197; nguồn không in lời giải riêng cho nhận định này.)
d) Khi nạp điện, tại anode: $LiM{n}_2{O}_4\to L{i}_{1-x}M{n}_2{O}_4+xL{i}^{+}+xe$.