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电池的工作原理

经过:马歇尔大脑,查尔斯·W·布莱恩特克林特·普姆弗里(Clint Pumphrey)|

电池反应和化学

当您将电池弹出到手电筒,遥控器或其他无线设备中时,电池内发生了很多事情。而他们生产的过程从电池到电池略有不同,基本想法保持不变。

当负载完成电路在两个端子之间,电池通过阳极,阴极和电解质之间的一系列电磁反应产生电力。阳极经历氧化反应其中两个或更多离子(电荷原子或分子)来自电解质与阳极结合,产生化合物并释放一个或多个电子。同时,阴极通过还原反应在其中阴极物质,离子和游离电子也结合在一起形成化合物。尽管这种动作听起来很复杂,但实际上非常简单:阳极中的反应会产生电子,而阴极中的反应吸收了它们。净产品是电。电池将继续产生电力,直到一个或两个电极用尽了反应发生所需的物质。

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现代电池使用各种化学物质为其反应供电。常见的电池化学包括:

  • 锌碳电池:在许多廉价的AAA,AA,C和D干细胞电池中,锌碳化学反应很常见。阳极是,阴极是二氧化锰,电解质是氯化铵或氯化锌。
  • 碱性电池:这种化学在AA,C和D干细胞电池中也很常见。阴极由二氧化锰混合物组成,而阳极是锌粉。它来自氢氧化钾电解质,这是一种碱性物质。
  • 锂离子电池(可充电):锂化学通常用于高性能设备,例如手机,数码相机甚至电动汽车。锂电池中使用了多种物质,但一种常见的组合是锂钴氧化物阴极和碳阳极。
  • 铅酸电池(可充电):这是典型的汽车电池中使用的化学反应。电极通常由二氧化铅和金属铅制成,而电解质是硫酸溶液。

理解这些反应的最佳方法是亲自看到它们。转到下一页进行一些动手电池实验。

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