水果電池是由水果(酸性)、兩金屬片和導線簡易製作而成。兩金屬片要是活動性強弱相差較大的金屬片,一般採用是銅片和鋅片,由於鋅片的活動性較強,易失去電子,因此作為負極,相對而言,銅片的活動性較弱,不易失去電子,因此作為正極。銅片和鋅片透過電解質(即水果中富含的果酸)和導線構成閉合迴路,銅片置換出果酸中的氫離子產生正電荷,鋅片失去電子產生負電荷,因此閉合迴路中產生電流,若在該電路中再連線一個LED,燈泡便可以發光。
水果電池是由水果(酸性)、兩金屬片和導線簡易製作而成。兩金屬片要是活動性強弱相差較大的金屬片,一般採用是銅片和鋅片,由於鋅片的活動性較強,易失去電子,因此作為負極,相對而言,銅片的活動性較弱,不易失去電子,因此作為正極。銅片和鋅片透過電解質(即水果中富含的果酸)和導線構成閉合迴路,銅片置換出果酸中的氫離子產生正電荷,鋅片失去電子產生負電荷,因此閉合迴路中產生電流,若在該電路中再連線一個LED,燈泡便可以發光。
1、在化學電池中,化學能直接轉變為電能是靠電池內部自發進行氧化、還原等化學反應的結果,這種反應分別在兩個電極上進行。負極活性物質由電位較負並在電解質中穩定的還原劑組成,如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳氫化合物等。
2、正極活性物質由電位較正並在電解質中穩定的氧化劑組成,如二氧化錳、二氧化鉛、氧化鎳等金屬氧化物,氧或空氣,鹵素及其鹽類,含氧酸及其鹽類等。電解質則是具有良好離子導電性的材料,如酸、鹼、鹽的水溶液,有機或無機非水溶液、熔融鹽或固體電解質等。
3、當外電路斷開時,兩極之間雖然有電位差(開路電壓),但沒有電流,儲存在電池中的化學能並不轉換為電能。
4、當外電路閉合時,在兩電極電位差的作用下即有電流流過外電路。同時在電池內部,由於電解質中不存在自由電子,電荷的傳遞必然伴隨兩極活性物質與電解質介面的氧化或還原反應,以及反應物和反應產物的物質遷移。
1、鋰金屬電池
鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。放電反應原理為:Li+MnO2=LiMnO2
2、鋰離子電池
鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。充電正極上發生的反應為:LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子);充電負極上發生的反應為:6C+XLi++Xe- = LixC6;充電電池總反應:LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6。
3、“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出並研究。20世紀70年代時,M. S. Whittingham提出並開始研究鋰離子電池。由於鋰金屬的化學特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、儲存、使用,對環境要求非常高。隨著科學技術的發展,鋰電池已經成為了主流。
4、鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態的鋰,並且是可以充電的。可充電電池的第五代產品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和效能價格比均優於鋰離子電池。由於其自身的高技術要求限制,只有少數幾個國家的公司在生產這種鋰金屬電池。