电池的工作原理是什么
所以正极的电子活动应该比负极电子活跃
又,化学电池是通过化学反应来实现的
那么请问化学反应是如何使电子的活跃程度发生变化的
又是如何控制住这种反应的,不会使化学发应瞬间结束,相反,可以持续稳定供电
依此类推,水果电池的工作原理又是什么?? 展开
水果电池的工作原理:
两种金属片的电化学活性是不一样的,其中更活泼的那边的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子,由于产生了正电荷,整个系统需要保持稳定(或者说是产生了电荷,电荷造成下列结果),所以在组成原电池的情况下,自由电子从回路中保持系统的稳定,就产生了电流。
这样的话理论上来说电流大小直接和果酸浓度相关,(如果是要表达为一个函数关系的话,那么这个函数其实是和离子强度有关的而且还是定量关系,和离子浓度有定性的关系),在此情况下,如果回路的长度改变,势必造成回路的改变,所以也会造成电压的改变。
扩展资料:
首先,转动所有柠檬,每次一个。一边转动一边用手挤压它们直到感觉它们变得有点“柔软”。这样做是为了让柠檬内部产生更多的果汁。这一步非常重要;因为这样可以帮助您得到柠檬电池最好的效果。
将一颗镀锌螺丝钉拧进一个柠檬的大约 1/3 处。使用小刀,小心的在柠檬另一边 1/3 处切开一个 1 厘米的切口。
注意:最好由成年人使用小刀。无论怎样,都请“小心”并且“缓慢”的使用小刀。
将硬币插入切口直到硬币的一半都在柠檬中。
注:确定您使用的是有光泽的新硬币。如果硬币较旧而没有光泽,用钢丝球将硬币磨光。
无论您是否相信,现在就可以从柠檬中得到电流了!如同其它电池一样,硬币是它的正极(+),螺丝钉是负极(-)。遗憾的是,这个电池很弱。但是如果您有几个这样的电池,可以将它们联接在一起组成柠檬电池组。
像这样将硬币和螺丝钉插入其它两个柠檬。接着,使用导线和夹子,将第一个柠檬上的螺丝钉与第二个柠檬上的硬币连接在一起,以此类推,这样就将三个柠檬电池连接在一起了。同时也给第一个硬币和最后一颗螺丝钉连上带夹子的导线。
最后,给连接到第一个硬币上的夹子标上“+”并给连接到最后一个螺丝钉上的夹子标上“-”。像真正的电池组一样,柠檬电池组也有正极(+)和负极(-)。
当像这样串联时,这些柠檬电池共同产生与几个小电筒电池串联所产生的相同的电压,或者说是电势,大约在 2.5 伏到 3 伏之间。但是柠檬电池组不能产生足够的电流以使电筒灯泡发光。
我们怎样才能辨别出确实实现了电池组呢?一个办法是将只需要 2.5 伏到 3 伏电压而且不需太大电流的用电设备连接到电池组上。可以使用一种称为发光二极管的设备,也可以简称为 LED 。很低的电压和很小的电流就能使 LED 发光。
我们所使用的 LED 包装盒上的说明是:5 毫米红色 LED,1.8 伏,20 毫安。这意味着 LED 的直径为 5 毫米,它只需要 1.8 伏和 20 毫安的电流就可以发光。实际上,小于 20 毫安的电流可以使 LED 微微发光。
使用钉子,小心的在胶卷壳外边大约在一半高的地方钻出两个小孔。可以让成年人来帮您实现这一步。
接着,给一个小孔标上“+”另一个标上“-”。
将 LED 的管脚弯曲成向外的平滑曲线。然后近距离仔细观察 LED 。它基本上是圆的。但是,如果将它倾斜到特定的角度,您会看到在一个管脚的附近有一个扁平的表面。离这个扁平表面最近的管脚就是负极。在照片中,左边的管脚是 LED 的负极。您能看到在最左边管脚附近的小扁平表面吗?
将 LED 的负极管脚与标有“-”的胶卷壳上的小孔对齐。将 LED 塞入胶卷壳。使 LED 的负极管脚穿过标有“-”的小孔,然后使另一个(正极)管脚穿过标有“+”的小孔。
将管脚从小孔中拉出来并检查以确保它们与标签所标示的一致。也给胶卷壳的顶部加上标签。确定 LED 朝向我们。
让我们准备好一切等待最后一刻的来临。使含有 LED 的胶卷壳标有“+”的一边对准柠檬电池组标有“+”的夹子。将柠檬电池组标有“-”的夹子靠近胶卷壳标有“-”的一边。
现在一切准备就绪!将 LED 的正极连接到柠檬电池组的正极。将 LED 的负极连接到柠檬电池组的负极。LED 发光了!
但 LED 发的光很暗,这是因为来自电池组的电流太小。黑色的胶卷壳可以帮助您观察到暗淡的灯光。LED 的末端起到放大镜的作用。当您直接观察 LED 的末端时,可以容易的看到发光现象。
这证明了您真的成功制作了一个可以使用的柠檬电池。
参考资料:百度百科-水果电池
构成电池的基本元件:阳极,阴极和电解液
阳极:电子通过外电路被移出,电极本身发生氧化反应。阴极:通过外电路获得电子,电极本身发生还原发应。
电解液:在电池内部提供离子从一个电极到另一个电极的迁移通道。
电极的活性材料可以是气体、液体或固体,电解液可以是液体或固体
1.碱性电池
负极反应
Zn + 2 OH- —> ZnO + H2O + 2 e-
正极反应
2MnO2 + H2O + 2 e- —>Mn2O3 + 2 OH-
完整的反应
Zn + 2MnO2 —> ZnO + Mn2O3 1.5 V
2.锂亚硫酰氯电池
负极反应
Li —> Li+ + e-
正极反应
4Li+ + 4e- + 2SOCl2 —> 4LiCl + SO2 + S
完整的反应
4Li + 2SOCl2 —> 4LiCl + SO2 + S 3.6V
3.锂二氧化锰电池
负极反应
Li —> Li+ + e
正极反应
MnO2 + Li+ + e —> MnIIIO2(Li+)
完整的反应
Li + MnO2 —> MnIIIO2(Li+) 3.6V
4.镍氢电池
负极反应
MH + OH- <—> M + H2O + e-
0.83V
正极反应
NiOOH + H2O + e- <—> Ni(OH)2 + OH-
0.49V
完整的反应
NiOOH + MH <—> Ni(OH)2 + M
1.32V
5.镍镉电池
负极反应
Cd + 2OH- <—> Cd(OH)2 + 2e-
0.81V
正极反应
NiOOH + 2H2O + 2e- <—> Ni(OH)2 + 2OH-
0.49V
完整的反应
Cd +NiO2 + 2H2O <—> Cd(OH)2 + Ni(OH)2
1.30V
6.锂离子电池
负极反应
6C+Li+ +e-<—>6CLi
正极反应
LiCoO2<—> CoO2 + Li+ + e-
完整的反应
6C+ LiCoO2<—> CoO2+6CLi
3.7 V
7.锂聚合物电池
负极反应
6C+Li+ +e-<—>6CLi
正极反应
LiCoO2<—> CoO2 + Li+ + e-
完整的反应
6C+ LiCoO2<—> CoO2+6CLi
3.7 V
8.镍锌电池
负极反应
Zn + 2OH- <—> Zn(OH)2+ 2e
1.24V
正极反应
NiOOH + 2H2O + 2e- <—> Ni(OH)2 + 2OH-
0.49V
完整的反应
2NiOOH + Zn + 2H2O <—> 2Ni(OH)2 + Zn(OH)2
1.73V
9.钠硫电池
负极反应
2Na <—> 2Na+ + 2e-
正极反应
3S + 2e-< —> S32-
完整的反应
2Na + 3S <—> Na2S3
2.076V
10.铁镍电池
负极反应
Fe + 2OH- <—> Fe(OH)2 +2e-
3Fe(OH)2 + 2OH-< —> Fe3O4 + 4H2O + 2e-
0.81V
正极反应
2NiOOH + 2H2O<—> 2Ni(OH)2 + 2OH-
0.49V
完整的反应
3Fe + 8NiOOH + 4H2O<—>8 Ni(OH)2 + Fe3O4
1.30V
(1)极板:极板又分为正极板和负极板,在灯尽正、负极板的上端分别安装着一根横连着的铅条,组成极板组。正极板上的活性物质为二氧化铅,呈棕红色;负极板上的活性物质为纯铅,呈青灰色。负极板比正极板多一块,这样可以将每一块正极板都放在负极板的中间,以减轻正极板在电化学反应中的变形。
(2)隔板:隔板夹在正、负极板之间,可以防止正、负极板短路,但它又具有多孔性,以保证电解液能畅通无阻。一般隔板用松木板经过化学处理制成,但也有用多孔塑料板、多孔橡胶或玻璃纤维板等制成的。
(3)外壳:外壳的材料为塑料,底部有突起的加强筋,用以支持极板组,避免容器内的沉淀物粘结在极板上造成短路。
(4)盖子:盖子装入外壳中,周边用沥青密封,盖子上有三个通孔,正、负极板接柱从两边的孔中伸出,加液孔塞装在中间孔上,加液孔塞上有通气小孔。
(5)接柱:一个蓄电池有两个接柱,与正极板相连的叫正接柱,刻有“+”,接火线;与负极板相连的叫负接柱,刻有“-”,接搭铁线。通过正、负接柱与外部电路相通。
2、蓄电池的工作原理。蓄电池是一种可逆的化学电源,可以实现反复的充电和放电。充电过程是将电能转变为化学能贮存起来,放电过程是将化学能转变为电能放出。其工作原理如下:
将两块硫酸铅极板浸在电解液(硫酸溶液)内,并接以直流电源。由于电流通过,极板和电解本由市液产生化学反应,与电源正极相接的正极板还原成二氧化铅,与电源负极相接的负极板则还原成纯铅,同时电解液中的水消失而变成硫酸溶液,于是电解液变浓,蓄电池电压升高,因此可以供电。