【摘要】：动力电池在化学元件充放电状态所存储能量的方式与自由能ΔG不同。为了理解电池是怎样把化学能转化为电能的，首先应该理解铜和锌的化学反应：Cu2++Zn→Cu+Zn2+ （2-1）这是丹尼尔电池单体的基本反应，比罗伯特·戴维森的首次电池实验时间还要早。在这个冶金应用中，包含的化学能是不可利用的，很容易像热能一样消散掉。所以，在丹尼尔电池单体中，式（2-1）的反应是可以控制的，使化学能按照需要转化为有用的电能。
动力电池在化学元件充放电状态所存储能量的方式与自由能ΔG不同。为了理解电池是怎样把化学能转化为电能的，首先应该理解铜和锌的化学反应：
Cu2++Zn→Cu+Zn2+ （2-1）
这是丹尼尔电池单体的基本反应，比罗伯特·戴维森（Robert Davidson）的首次电池实验时间还要早。在式（2-1）的化学反应中，发生了氧化还原反应，铜离子被还原进而沉淀出来。实际上，式（2-1）的化学反应是从含有锌的矿石中提取出铜的应用。在这个冶金应用中，包含的化学能是不可利用的，很容易像热能一样消散掉。类似地，金属腐蚀就是一个带有负的自由能并且自发反应的电化学反应。
反应式（2-1）由两个电化学反应步骤组成，即
Cu2++2e-→Cu （2-2）(www.xing528.com)
Zn→Zn2++2e- （2-3）
在上面关于从电解液中提取铜的反应过程中，两个反应在新金属表面同时发生。然而，如果锌和铜是独立的两个元件，那么式（2-2）和式（2-3）的反应就必须在两个不同的位置（电极）发生，而且只有在有电流连接两个电极的情况下反应才能继续进行。并且，电子的流动在这个时候才是可以利用的。所以，在丹尼尔电池单体（见图2-10）中，式（2-1）的反应是可以控制的，使化学能按照需要转化为有用的电能。
图2-10 丹尼尔电池单体
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