伽伐尼電池

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伽伐尼電池(galvanic cell)或稱伏打電池(voltaic cell)是進行氧化還原反應化學能轉為電能,而提供電能電化電池,屬於一種原電池(primary cell)。此名稱为了紀念路易吉·伽伐尼亞歷山卓·伏打。典型伽伐尼電池可由两种不同的金屬與一種電解質組成,也可由兩個半電池間以鹽橋或多孔物相連而成。

鋅銅伽伐尼電池示意圖。

英文的「battery」一詞原指多個電池單體「cell」的組合(例如:伏打電堆、由6個2V電池組成的12V車用電池),但現在也用來指一個伽伐尼單體電池(例如:1.5V的鹼性電池內只有一個伽伐尼電池單體)[1]

歷史

在1780年,路易吉·伽伐尼義大利語Luigi Galvani)发现,两种不同的金属(例如,铜和锌)连接后,如果同一时间触摸青蛙腿的两处神经,青蛙腿会发生收缩[2]。他称这是“动物電”。在西元1800年,伏打(Volta)宣布发明伏打電堆

这些成果为電池和电学的发展铺平了道路。伏打電池被命名为1799年的IEEE里程碑[3]

描述

 
锌-铜伽伐尼電池的电路图

電池電壓

伽伐尼電池的電壓可以由能斯特方程式(Nernst equation)來描述:

 

其中 為電池的標準電位,可由陽極(anode,氧化極)和陰極(cathode,還原極)的標準電極電位計算而來:

 

另外由於氧化和還原活性度相除之結果可以用化學反應商來表示:

 

因此能斯特方程式亦可以寫作:

 

伽伐尼腐蝕

伽伐尼腐蝕英语Galvanic corrosiongalvanic corrosion),意譯為電偶腐蝕電化腐蝕,是指當兩種不同的金屬相接(電氣連接),並同時與電解質(例如鹽水等)接觸時,會形成伽伐尼電池,因電化學作用造成的金屬腐蝕現象。

電池種類

附註暨參考資料

  1. ^ 線上版韋氏大字典:"battery". [2010-09-24]. (原始内容存档于2017-12-23). 
  2. ^ Keithley, Joseph F. Daniell Cell. John Wiley and Sons. 1999: 49–51. ISBN 0-7803-1193-0. 
  3. ^ Milestones:Volta's Electrical Battery Invention, 1799. IEEE Global History Network. IEEE. [26 July 2011]. (原始内容存档于2015-02-21).