你造嗎?化學電池和物理電池

2021-02-15 化學大咖

1799年,義大利物理化學學家伏打發明了電池。就是利用原電池原理,用浸泡了鹽水的布片把鋅片和銅片分開,然後不斷累積起來高度,再用電流表和導線連接成閉合迴路,這樣就產生了電流。

(伏打電池)

其實在伏打之前,人們只能應用摩擦發電機,再將電存放在萊頓瓶中,以供使用,這種方式相當麻煩,所得的電量也受限制。伏打電池的發明改進了這些缺點,使得電的取得變成非常方便,這是世界上第一個能連續產生電流的裝置。電氣所帶來的文明,伏打電池是一個重要的起步,他帶動後來利用電磁感應原理的電動機,間接導致第二次產業革命改變人類社會的結構。

(柑橘電池)

原電池原理就是負極失去電子發生氧化反應,正極得到電子發生還原反應,構成閉合迴路,內電路依靠電解質離子的定向移動最終完成電流產生。隨著化學電池的發展,有一次電池和二次電池,如普通乾電池以一次性放電用完後成為廢品。由於廢舊電池中含有鎳、隔、汞對土壤和地下水危害較大。目前推廣可反覆使用多次充電電池,如手機、汽車、電腦、艦艇、潛艇電池,有鋰電池、鉛蓄電池、磷酸亞鐵鋰、鋰錳電極,最近科學家研製的鈉鎂電池,也引起轟動。目前大型的二次電池還有熔融鹽電池、燃料電池等。

(富蘭克林用萊特瓶收雷電)

上述都屬於化學電池。物理電池中主要指太陽能電池,把太陽能與N型和P型半導體彼此接觸,吸收太陽輻射並形成空穴和電子,空穴和電子在移動過程中產生的電位差是形成電流。電池成本低,效率高,無汙染,操作簡單,已成為新世紀的主要電力資源之一。這也是目前僅有的物理原理電池。

(太陽能電池原理)

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