
【化】 chemical cell
chemistry
【化】 chemistry
【医】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【医】 battery; battery cells; electric battery
化学电池(Chemical Cell)是指通过自发氧化还原反应将化学能直接转化为电能的装置。其核心特征包含两个浸在电解质溶液中的电极(阳极和阴极),通过电极上发生的化学反应产生电流。
能量转换机制
化学电池依赖自发的氧化还原反应:阳极发生氧化反应释放电子,阴极发生还原反应获得电子,电子通过外电路定向移动形成电流。电解质溶液提供离子传导通道,维持电荷平衡(来源:中国大百科全书出版社《化学卷》"电池"条目)。
基本组件
原电池(一次电池)
反应不可逆,电量耗尽后废弃。典型代表:
(来源:美国化学会《化学与工程新闻》电池技术综述)
蓄电池(二次电池)
可通过充电逆转反应,重复使用。常见类型:
(来源:英国皇家化学会《能源与环境科学》期刊)
燃料电池
持续通入燃料(如氢气)和氧化剂(如氧气),实现连续发电。
示例:氢氧燃料电池(阳极H₂,阴极O₂,电解质质子交换膜)(来源:美国能源部《燃料电池技术手册》)。
化学电池广泛应用于便携式电子设备(手机/笔记本)、新能源汽车动力系统、电网储能站及航天器能源供应,其能量密度、循环寿命和安全性是技术演进的核心指标(来源:中国科学院《2023能源技术发展报告》)。
化学电池是一种通过化学反应将储存的化学能直接转化为电能的装置,其核心原理基于氧化还原反应。以下是详细解释:
1. 基本组成
2. 工作原理 放电时,电子从负极经外电路流向正极,形成电流;同时电解质中的离子通过内电路迁移维持电荷平衡。例如锌锰电池反应: $$ text{负极:Zn → Zn^{2+} + 2e^-} text{正极:2MnO₂ + 2NH₄^+ + 2e^- → Mn₂O₃ + 2NH₃ + H₂O} $$
3. 主要分类
4. 应用领域
5. 特性与挑战
需要进一步了解特定电池类型(如燃料电池、液流电池)或回收技术,可提供补充说明。
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