
【化】 reversible cell
【電】 reversible
battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【醫】 battery; battery cells; electric battery
可逆電池(Reversible Battery)是電化學系統中能夠通過逆向電流實現能量存儲與釋放的裝置。其核心特征在于電極反應在熱力學平衡條件下可雙向進行,且充放電過程不伴隨不可逆的副反應。根據國家标準《GB/T 2900.41-2008 電工術語 原電池和蓄電池》定義,這類電池需滿足以下條件:
典型實例包括丹尼爾電池(Zn|ZnSO₄||CuSO₄|Cu),其電極反應為: $$ text{陽極:} quad text{Zn} rightarrow text{Zn}^{2+} + 2e^- text{陰極:} quad text{Cu}^{2+} + 2e^- rightarrow text{Cu} $$
工程應用中,可逆電池需滿足三個驗證标準(中國知網《化學電源原理與技術》):
該概念與不可逆電池的關鍵區别體現在熵産率指标,根據《物理化學學報》研究數據,可逆電池的熵産率 $S_{gen} ≤ 0.1 text{W·m}^{-1}text{K}^{-1}$,而不可逆電池通常超過 $1.2 text{W·m}^{-1}text{K}^{-1}$。當前研究熱點聚焦于固态電解質體系的可逆性優化(參考:萬方數據《先進儲能材料》2024年綜述)。
可逆電池是電化學領域的重要概念,指在充放電過程中滿足熱力學可逆性、化學可逆性和實際可逆性的電池系統。以下是詳細解釋:
可逆電池需同時滿足以下條件():
可逆電池原理是研究電極電勢、測定熱力學參數(如ΔG)的理論基礎()。例如,丹尼爾電池(Zn-CuSO₄體系)在準靜态條件下工作時可視為可逆電池,其反應式: $$ text{Zn + Cu}^{2+} rightleftharpoons text{Zn}^{2+} + text{Cu} $$
特征 | 可逆電池 | 非可逆電池 |
---|---|---|
工作電流 | 趨近于零 | 實際工作電流 |
液接電勢 | 通過鹽橋消除 | 存在不可逆擴散 |
能量效率 | 100%(理論值) | 存在能量損耗 |
應用場景 | 理論研究、标準測量 | 實際儲能設備 |
注:部分概念細節(搜狗百科)和(上學吧普法考試)的權威定義。
【别人正在浏覽】