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JLG蓄电池内部的电极化学

2023-07-31 21:28:31 点击:
锌碳电池的横截面图(Pearson Scott Foresman BY Public Domain)

我们在上一篇文章中介绍了电子如何在电池的电极之间移动以传递能量。我们可以通过反转电子流来重新构建二次可充电电池中消耗的能量。现在是时候分享这种电极化学的工作原理了,因为它是整个过程的核心。

电极化学原理如何工作

两个电极化学反应同时发生,因此我们需要掌握它们:

  • 负极阳极与电解质相互作用产生电子。
  • 当正阴极准备接收这些电子时,这些电子会等待。

科学将阳极交换这些电子的过程称为还原氧化反应,简称为氧化还原。如果我们分析以下阶段,我们将更好地理解电极化学:

  • 一半反应发生在阳极,另一半发生在阴极。
  • 科学将负极阳极失去电子称为氧化。
  • 而它称电子在正极的增益为还原。

您可能会发现这两个术语的使用不寻常。然而,它们是“氧化还原反应”(简称“氧化还原”)这一表述的起源。

这些半反应中的每一个都具有标准电势,或者提供或接收电子的能力。任何两种具有不同标准电位的材料都可以形成电池电化学电池。

配对正确电极的科学

电池设计是一门科学,或者我们可以说是一门将阳极与比相应阴极更大的负标准电位配对的艺术。这为电子的运动提供了更简单的途径,因此我们可以使用它们为我们的设备供电。

当前的电池研究一直在寻找开发没有电子“拔河”的高功率电极。锂离子技术已经带领我们走过了漫​​长的道路。尽管偶尔也取得了惊人的成果。电极枝晶穿过电解质后,使电池短路。