リチウムイオン電池(負極が黒鉛、正極がLiCoO₂)を放電するときの、リチウムイオンと電子の動きとして正しいものはどれか。

正解：A. Li⁺は電解液を通って負極から正極へ移り、電子は外部回路を通って負極から正極へ流れる

放電では、黒鉛の層間に入っていたリチウムが Li⁺ と電子に分かれて負極から出ていきます。Li⁺ は電解液(とセパレーター)の中を正極へ移って LiCoO₂ の層の間に入り、電子は外部回路を通って同じく正極へ流れ、その途中で仕事をします。電子は負極から正極へ流れるので、電流の向きは正極から負極で、電子の向きが逆の選択肢は電流の向きと電子の流れを取り違えています。Li⁺ の向きが逆の選択肢は充電のときと取り違えたもので、充電では外部の電源で電子を負極へ押し込み、Li⁺ も正極から負極へ戻ります。放電でも充電でも、Li⁺ と電子は同じ向きに動いて両極の電荷のつり合いを保ちます。Li⁺ が両極の間を行き来するだけで電極の骨格は保たれるので、ロッキングチェア型の電池とも呼ばれます。