電池的歷史：我們一起來看看它出現的歷史和工作的原理
原創|簫笛帶你學歷史
電池的定義
甲電池，這實際上是一個單電池，是由化學反應產生電能的裝置。嚴格地說，電池由兩個或多個串聯或並聯連接的電池組成，但該術語通常用於單個電池。電池由負電極組成; 電解質，傳導離子; 隔板，也是離子導體; 和正極。所述電解質可以是水性或非水性（未由水）（由水組成），在液體，糊劑或固體形式。當電池連接到外部負載或要供電的設備時，負電極提供流過負載的電子電流並被正電極接收。當移除外部負載時，反應停止。原電池只能將其化學品轉換成電能一次，然後必須丟棄。二次電池具有可以通過將電流通過它而重建的電極; 也稱為存儲或可充電電池，它可以多次重複使用。
什麼是鎳鎘電池？
第一塊NiCd電池由瑞典的Waldemar Jungner於1899年創建。該電池在其正極（陰極）中使用氧化鎳，在其負極（陽極）中使用鎘化合物，並且使用氫氧化鉀溶液作為其電解質。鎳鎘電池是可充電的，因此可以反覆循環。鎳鎘電池在放電時將化學能轉換為電能，並在再充電時將電能轉換回化學能。在完全放電的NiCd電池中，陰極在陽極中含有氫氧化鎳[Ni（OH）2]和氫氧化鎘[Cd（OH）2]。當電池充電時，陰極的化學組成發生轉變，氫氧化鎳變為羥基氧化鎳[NiOOH]。在陽極中，氫氧化鎘轉化為鎘。當電池放電時，過程相反，如下面的公式所示。Cd + 2H2O + 2NiOOH - > 2Ni（OH）2 + Cd（OH）2
什麼是鎳氫電池？
鎳氫電池可以被認為是鎳鎘電池和燃料電池之間的混合體。用氫氣電極代替鎘電極。該電池在視覺上與鎳鎘電池大不相同，因為電池是壓力容器，其必須包含超過1000磅/平方英寸（psi）的氫氣。它明顯比鎳鎘輕，但更難包裝，就像一箱雞蛋一樣。鎳氫電池有時與鎳氫電池相混淆，鎳氫電池是手機和筆記本電腦中常見的電池。鎳氫以及鎳鎘電池使用相同的電解質，氫氧化鉀溶液，通常稱為鹼液。開發鎳/金屬氫化物（Ni-MH）電池的激勵措施來自迫切的健康和環境問題，以尋找鎳/鎘可充電電池的替代品。由於工人的安全要求，美國電池處理鎘的工作已經逐步淘汰。此外，1990年代和21世紀的環境立法很可能必須減少電池中鎘的使用，以供消費者使用。儘管存在這些壓力，但在鉛酸電池旁邊，鎳鎘電池仍然佔據了可充電電池市場的最大份額。研究氫基電池的進一步激勵來自於普遍認為氫和電將取代並最終取代化石燃料資源的大部分能量貢獻，成為基於可再生能源的可持續能源系統的基礎。最後，對用於電動車輛和混合動力車輛的Ni-MH電池的開發存在相當大的興趣。
什麼是鋰電池？
這些系統與所有前面提到的電池不同，因為在電解質中不使用水。它們使用非水電解質代替，其由有機液體和鋰鹽組成，以提供離子導電性。該系統具有比含水電解質系統高得多的電池電壓。如果沒有水，氫氣和氧氣的釋放就會消失，細胞可以在更寬的電位下運行。它們還需要更複雜的裝配，因為它必須在幾乎完全乾燥的環境中完成。首先開發了許多不可充電電池，其中鋰金屬作為陽極。用於今天手錶電池的商用紐扣電池大多是鋰化學品。這些系統使用各種安全，足以供消費者使用的陰極系統。陰極由各種材料製成，例如單氟化碳，氧化銅或五氧化二釩。所有固體陰極系統都受限於它們將支持的放電速率。
為了獲得更高的放電速率，開發了液體陰極系統。電解質在這些設計中是反應性的並且在多孔陰極處反應，其提供催化位點和電流收集。這些系統的幾個實例包括鋰 - 亞硫醯氯和鋰 - 二氧化硫。這些電池用於太空和軍事應用，以及地面上的緊急信標。它們通常不向公眾開放，因為它們不如固體陰極系統安全。鋰離子電池技術的下一步被認為是鋰聚合物電池。該電池用凝膠電解質或真正的固體電解質代替液體電解質。這些電池應該比鋰離子電池更輕，但目前還沒有計劃在太空中使用這種技術。它在商業市場上也不常見，儘管它可能即將到來。回想起來，自太空飛行誕生以來，六十年代漏電的手電筒電池已經走過了漫長的道路。有多種解決方案可以滿足太空飛行的許多需求，零下80度到太陽能飛行的高溫。它可以處理大量輻射，數十年的服務，以及達到數十千瓦的負載。這項技術將不斷發展，並不斷努力改進電池。
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