电池是如何发电的?
简单地解释一下我们在笔记本电脑、手机和电子玩具中使用的电池的工作方式。
如果对氧化和还原反应以及电化学有一定的了解，我们就能理解我们每天使用的电池是如何发电的。电池含有化学物质，其中一些是有害的，这就是为什么我们应该小心回收它们。
电子流
电池中的化学物质在氧化还原反应中一起反应产生电子。这些电子是可用的，所以当电路连接到电池的两端时，电流就会流动。我们的问题需要是:什么类型的反应会产生电子，它们是如何以一种有用的方式包含在其中的?
单独的隔间
电池是由成对的隔层组成的。这些隔间彼此分开，但它们之间有电气连接。在一个电极(阳极)上，可以发生氧化反应并提供电子。除非电极能通过泵送电子通过电路，否则这种情况不会发生。在另一个电极(阴极)，如果有自由电子，就会发生还原反应。这些自由电子可以通过电路从阳极到达阴极。
简单的实验
在实验室中，可以设置一个简单的实验来演示发生了什么。电极放在装有硝酸银溶液的烧杯中，一块铜金属作为电极放在装有硝酸铜的烧杯中。两个烧杯通过“盐桥”连接，盐桥可以是一张滤纸浸泡在另一种溶液中。当两个电极通过灯泡连接时，灯泡会亮起来，铜电极被腐蚀掉，另一个电极被银覆盖。
解释
发生了什么?在铜电极上，铜被氧化成铜离子，电子被释放到电路中。电子被带到另一个电极，在那里它们被溶液中的银离子所吸收，从而形成银金属。这是一个非常简单的细胞，其他反应也用于其他类型的细胞。
汽车用铅酸电池
电池中使用的化学物质取决于电池的用途和所需的尺寸。汽车电池在连接的隔间中含有硫酸作为电解液，在不同的隔间中有铅和二氧化铅电极。铅与酸中的硫酸根离子结合形成硫酸铅，并释放一个电子到电路中。在另一个电极上，二氧化铅利用电子与酸中的氢离子和硫酸盐离子反应，形成硫酸铅和水。这个反应是可逆的，所以给电池通电就能给它充电。
不同的组合
在固体电池中，电解质是围绕在电极周围的糊状物质，它会发生反应，直到没有更多的电解质与电极接触为止。每个反应对产生一个固定的电压，所以不同的电极和电解质可以用来产生不同的电压。此外，一些反应会快速产生电子，例如，基于锂和氯化锂的电池用于数码相机，因为它们需要提供电涌来为闪光灯充电。使用其他反应是因为它们具有良好的功率重量比，因此在笔记本电脑和太空应用中很有用。
未来
电池的未来看起来很有趣。在越来越多的应用中需要便携式电源，正在开发寻找这些电源的新技术。