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電極與電池的基本原理

電極是一種用于與電路中的非金屬部分(如半導(dǎo)體、電解質(zhì)、真空或空氣)進(jìn)行接觸的電導(dǎo)體。

電化學(xué)電池中的電極被稱為陽極或陰極(該詞是威廉-惠韋爾應(yīng)法拉第的要求而創(chuàng)造的)。陽極現(xiàn)在被定義為電子離開電池并發(fā)生氧化作用的電極(用減號"-"表示),而陰極是電子進(jìn)入電池并發(fā)生還原作用的電極(用加號"+"表示)。每個(gè)電極可以成為陽極或陰極,這取決于通過電池的電流方向。雙極電極是指作為一個(gè)電池的陽極和另一個(gè)電池的陰極的電極。

原電池是一種特殊類型的電化學(xué)電池,其中的反應(yīng)不能逆轉(zhuǎn),因此陽極和陰極的身份是固定的。陽極始終是負(fù)極。這種電池可以放電,但不能再充電。

二次電池,例如可充電電池,是一種化學(xué)反應(yīng)可逆的電池。當(dāng)電池被充電時(shí),陽極成為正極(+),陰極成為負(fù)極(-)。這也是電解池的情況。當(dāng)電池被放電時(shí),它的表現(xiàn)就像原電池,陽極為負(fù)極,陰極為正極。充電和放電過程,如鋰離子電池中的充電和放電過程,往往會通過電極的接觸電阻產(chǎn)生損失。較大限度地減少這些電極的局部損失構(gòu)成了改善電化學(xué)存儲能量使用的一個(gè)重要方法。

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