
【化】 chemical cell
chemistry
【化】 chemistry
【醫】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【醫】 battery; battery cells; electric battery
化學電池(Chemical Cell)是指通過自發氧化還原反應将化學能直接轉化為電能的裝置。其核心特征包含兩個浸在電解質溶液中的電極(陽極和陰極),通過電極上發生的化學反應産生電流。
能量轉換機制
化學電池依賴自發的氧化還原反應:陽極發生氧化反應釋放電子,陰極發生還原反應獲得電子,電子通過外電路定向移動形成電流。電解質溶液提供離子傳導通道,維持電荷平衡(來源:中國大百科全書出版社《化學卷》"電池"條目)。
基本組件
原電池(一次電池)
反應不可逆,電量耗盡後廢棄。典型代表:
(來源:美國化學會《化學與工程新聞》電池技術綜述)
蓄電池(二次電池)
可通過充電逆轉反應,重複使用。常見類型:
(來源:英國皇家化學會《能源與環境科學》期刊)
燃料電池
持續通入燃料(如氫氣)和氧化劑(如氧氣),實現連續發電。
示例:氫氧燃料電池(陽極H₂,陰極O₂,電解質質子交換膜)(來源:美國能源部《燃料電池技術手冊》)。
化學電池廣泛應用于便攜式電子設備(手機/筆記本)、新能源汽車動力系統、電網儲能站及航天器能源供應,其能量密度、循環壽命和安全性是技術演進的核心指标(來源:中國科學院《2023能源技術發展報告》)。
化學電池是一種通過化學反應将儲存的化學能直接轉化為電能的裝置,其核心原理基于氧化還原反應。以下是詳細解釋:
1. 基本組成
2. 工作原理 放電時,電子從負極經外電路流向正極,形成電流;同時電解質中的離子通過内電路遷移維持電荷平衡。例如鋅錳電池反應: $$ text{負極:Zn → Zn^{2+} + 2e^-} text{正極:2MnO₂ + 2NH₄^+ + 2e^- → Mn₂O₃ + 2NH₃ + H₂O} $$
3. 主要分類
4. 應用領域
5. 特性與挑戰
需要進一步了解特定電池類型(如燃料電池、液流電池)或回收技術,可提供補充說明。
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