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伽凡尼电池
✍ dations ◷ 2025-04-03 11:48:19 #伽凡尼电池
伽伐尼电池(Galvanic cell)或称伏打电池(Voltaic cell)是能提供电能的电化电池,伽伐尼电池进行氧化还原反应将化学能转为电能。此名称为了纪念路易吉·伽伐尼或亚历山大·伏打。典型伽凡尼电池可由两种不同的金属与一种电解质组成,也可由两个半电池间以盐桥或多孔物相连而成。英文的“Battery”一词原指多个电池单体“Cell”的组合(例如:伏打电堆、由6个2V电池组成的12V车用电池),但现在也用来指一个伽凡尼单体电池(例如:1.5V的碱性电池内只有一个伽凡尼电池单体)。在1780年,路易吉·伽伐尼(意大利语: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。他称这是“动物电”。在公元1800年,伏打(Volta)宣布发明伏打电堆。这些成果为电池和电学的发展铺平了道路。伏打电池被命名为1799年的IEEE里程碑。伽凡尼电池的电压可以由能斯特方程式(Nernst equation)来描述:
E
c
e
l
l
=
E
c
e
l
l
o
−
R
T
n
F
ln
a
r
e
d
a
o
x
{displaystyle E_{cell}=E_{cell}^{o}-{frac {RT}{nF}}ln {frac {a_{red}}{a_{ox}}}}
其中
E
c
e
l
l
o
{displaystyle E_{cell}^{o}}
为电池的标准电位,可由阳极(氧化极,英文: Anode)和阴极(还原极,英文: Cathode)的标准电极电位计算而来:
E
c
e
l
l
o
=
E
c
a
t
h
o
d
e
o
−
E
a
n
o
d
e
o
{displaystyle E_{cell}^{o}=E_{cathode}^{o}-E_{anode}^{o}}
另外由于氧化和还原活性度相除之结果可以用化学反应商来表示:
a
r
e
d
a
o
x
=
Q
{displaystyle {frac {a_{red}}{a_{ox}}}=Q}
因此能斯特方程式亦可以写作:
E
c
e
l
l
=
E
c
e
l
l
o
−
R
T
n
F
ln
Q
{displaystyle E_{cell}=E_{cell}^{o}-{frac {RT}{nF}}ln Q}伽凡尼腐蚀(英语:Galvanic corrosion)(英语:Galvanic corrosion),意译为电偶腐蚀或电化腐蚀,是指当两种不同的金属相接(电气连接),并同时与电解质(例如盐水等)接触时,会形成伽凡尼电池,因电化学作用造成的金属腐蚀现象。
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