
【醫】 Daniell cells; Daniell's cell
red
Buddhist nun; priestess
ear; erbium
【醫】 aures; auri-; auris; ear; ot-; oto-
family name; surname
battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【醫】 battery; battery cells; electric battery
丹尼耳氏電池(Daniell cell)是1836年由英國化學家約翰·弗雷德裡克·丹尼爾發明的濕式電化學電池,屬于早期穩定輸出直流電的實用化電池裝置。其核心結構包含兩個半電池:銅電極浸入硫酸銅溶液中作為正極,鋅電極浸入硫酸鋅或稀硫酸溶液中作為負極,兩溶液通過多孔陶罐隔開形成鹽橋。
該電池的電極反應遵循氧化還原原理: $$ text{陽極(鋅)}:Zn rightarrow Zn^{2+} + 2e^- text{陰極(銅)}:Cu^{2+} + 2e^- rightarrow Cu text{總反應}:Zn + CuSO_4 rightarrow ZnSO_4 + Cu $$ 其開路電壓約1.1伏特,相較早期的伏打電池具有更穩定的電流輸出特性,因此在19世紀被廣泛應用于電報系統、實驗室電位測量等領域。
根據《電化學發展史》記載,丹尼耳氏電池的創新性在于解決了電極極化問題,通過離子選擇性隔膜維持電荷平衡。該設計理念為後續幹電池技術奠定了基礎,美國化學會将其列為電化學發展史上的裡程碑式發明。英國皇家研究院的檔案顯示,該裝置在1870年代仍是标準電位測量的參照基準。
丹尼耳氏電池(Daniell Cell)是1836年由英國化學家約翰·弗雷德裡克·丹尼爾(John Frederic Daniell)發明的一種原電池,主要用于解決早期伏打電池因極化作用導緻效率低的問題。以下是其核心要點:
極化作用指電池工作時電極表面析出氣體(如氫氣),導緻内阻增大、效率下降的現象。傳統銅鋅稀硫酸電池因析氫而極化嚴重,而丹尼耳氏電池通過以下設計減少極化:
丹尼耳氏電池是電化學發展的重要裡程碑,其結構原理為後續電池設計奠定了基礎。
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