藏书吧 通过搜索各大小说站为您自动抓取各类小说的最快更新供您阅读!

【在电力发展应用中,非常多的电器应用场景是难以用固定电源供应电力的。

像是手电筒、无线电发报机、手机、无人机、助听器,更有车载、机载的各种电器设备。

这些电器的应用场景多有脱离固定电源使用的需要。

而要给这些应用场景多样且重要的电器一个发展诞生的环境,就必须解决电源不可便携移动的问题。

这个答案便是此前有所提及的电池。

电池的基本作用就是可储存电力,并在需要时释放电力给电器供能,这就是所谓的移动电源。

首先要明确电力就是电子的流动所具有的能量对外产生作用。

那么电池的问题就是要解决电子从哪里来的问题。

世间绝大多数物质的原子都带有电子,其中原子核里有质子,质子带正电,原子核的外层就是带负电的电子围绕原子核运动。

质子理解为正1,电子理解为负1,原子中质子的数量与电子的数量相等时,它们所带正负电荷相互抵消,原子整体便呈现电中性。

而在自然状态下,世间绝大多数原子都呈电中性。

不同的物质元素又具有层数不一的电子,电子越靠近原子核所受质子的吸引力越大,就越不容易脱离原子形成自由电子,而电流就是无数自由电子朝同一个方向流动。

有的元素其原子电子层只有一层,有的两层、三层。

但是也不完全是电子层越少,电子就越难脱离质子成为自由电子,这里还有个要素取决于质子的数量。

比如氢原子只有一个质子一个电子,其电子只受一个质子的吸引,原子核对电子的束缚作用相对较弱。

在加热、光照或与其他具有较强夺电子能力的物质发生反应时,氢原子的电子很容易获得足够的能量而脱离原子,形成自由电子。

那这是否就意味着氢元素很适合作为电学材料呢?

答案是并不能。

因为还要考虑一个重要的问题,那就是元素的存在形态,氢在常温常压下以双原子分子的氢气形式存在,是一种气体。

气体中原子间距离大,电子很难在原子间定向移动形成电流,不利于导电,这与常见的固态导电材料不同。

同时氢元素又因为容易失去电子所以表现地很活泼,在空气中与氧气反应发生燃烧,与金属接触又会容易形成氢化物。

所以结合质子数量、电子层数,以及存在形态后,适合作为电学材料的反倒是拥有四层电子的铜原子。

铜原子有29个质子,四层电子从内到外分别是2个,8个,18个和1个。

它的质子数虽然多,但是它却符合电子层越多,且电子层外围的电子数越少,就越容易形成自由电子。

也就是铜原子最外层的那一个电子容易受外力影响脱离束缚成为自由电子。

这也是为什么铜的导电性很好,很适合做为导线使用。

并且铜只要施加很小的电压就能产生电流,甚至小到电压只要不为零就行。

所以科学家们一开始都倾向于用铜作为电池的原料之一。

如果能找到一种缺失了电子,很容易从外界获得电子的物质,并将这个物质与铜相连产生电子流动。

或者说如果能找到一种比铜更容易失去电子的元素,让该元素的电子流向铜元素,那么电池是否就诞生了呢?

没错,科学家们反复尝试找到了这么一种比铜更容易失去电子的元素,锌。

但只是控制锌和铜的相连,就能得到可人为控制释放电力的电池了吗?没有那么简单。

因为还没有解决电池最关键的一个问题,那就是电子流动如何持续。

锌虽然很容易失去电子,但当锌的一个电子流到铜原子中时,锌原子的质子数就会多于电子数,从而显正电。

而铜原子会因为多了一个电子从而显负电。

所以锌的第二个外层电子会因为与此时显负电的铜原子同性相斥。

同时显正电的锌原子又会吸引住自己这个外层显负电的电子。

从而无法维持电子的持续流动,电池的作用也就达不到了。

那么想要保证电池的电子持续流动,就得想办法将已经失去外层电子的锌原子,也就是已经显正电的阳离子抛弃掉。

同时让已经得到更多电子的铜原子,也就是显负电的阴离子与那部分被抛弃的阳离子正负抵消,以此呈现电中性,让其它锌元素的电子可以继续流动到铜元素中。

如此电池的电流就能持续到锌元素的外层电子流失完为止。

而要做到这一点,就得为离子提供一个移动的桥梁。

方法很简单,盐溶液中的离子会产生静电场,对带相反电荷的离子有吸引作用。

如果周围环境中有带相反电荷的离子,就会被盐溶液中的离子吸引而进入溶液,使盐溶液吸收离子。

那么就给锌元素和铜元素之间放置盐水。

锌元素的电子通过电路流向铜元素。

而失去外层电子的锌离子就会融入到盐水之中。

同时盐水中的氢离子又会吸收跑到铜元素那里的电子,让铜原子从显负电重新回到显中性。

这样一个一次性电池就诞生了。

但是因为锌和铜元素之间的电子流动只在表面进行,电流量太小。

所以要想得到更强劲的电流和更长的放电,那就得在增加表面积的基础上还要叠加数量。

于是科学家将锌板与铜板中间夹着浸有盐水的布或纸板作为一个单元,多个单元相堆积就诞生了世界上最早的电池,伏打电池。

这是人类历史上第一次发明电流比较强且稳定而持续的电池。

虽然它只是一次性的,放完电不能充电重复利用,但是于1800年发明的伏打电池,为人类在电池一道继续发展研究提供了极为重要的思路。

在其之后诞生的丹尼尔电池、铅酸电池等,也都是通过氧化还原反应在电极和电解质之间实现电子的转移来产生电流。

伏打电池的意义,就是人类在电池领域最伟大的一次开创。】

藏书吧推荐阅读:乱世枭臣医将婿女帝太监最风流国破山河在带崽穿越奸臣一戟平三国吞噬之毒士,始皇拜我为大哥尘雾中的特工从影视剧特种兵一开始仙人只想躺着重生隋末,开局就被瓦岗五虎包围神武太医俏女帝矛盾难以调和大明帝国1627大唐:天上掉下一个翼装飞行驸马刚封了侯,你告诉我天下大乱了?大明:开局我跟朱元璋谈人丁税远东新纪元1630穿越娶了秦香莲建设科技大秦,从时空售货车开始风起刈羽我的谍战岁月探寻六爻之谜,一卦道尽乾坤万象绝色大明:风流公子哥,也太狂了重生大唐之逆袭风云南疆少年走天下天下第一小厮三国:开局董卓入京,逼着我退位清泉明月低武世界开始起兵大秦系列:穿越成嬴虔调教妖孽暴君:军火狂后刘备谋主,算尽天下清客金军南下我北上,赵九南逃我拜相穿越明朝,从最穷国舅开始种田雁断胡天月锦衣行之吕敏传重生1960:我承包了整座大山北宋群英录我的伟大的卫国战争在下九千岁大唐小郎中历史盘点:从王朝末年开始三国之袁术家臣白话三侠五义穿越红楼庶子,我靠科举逆袭大明匹夫抗战:签到军事基地成晋西北霸主
藏书吧搜藏榜:三国:封地爆兵,百万铁骑绕帝都脱了官衣,你跟我一个山贼讲道理?三国:签到三年,成为绝世战神炮灰"攻"养成系统大唐镇国公三国之汉室再兴三国:智诱刘皇叔,军师乃神人相父安心养老,和约阿斗去签战神薛仁贵,大唐第一猛将重生悍卒:开局官府发媳妇将军夫人,请吃回头爷!北宋大法官楚毅本纪之猛将无双女国公种田一二事新闯王穿越大乾,开局就娶三个媳妇蛇蝎太后之男色妖娆唐哀帝,中兴大唐红楼群芳谱大明:让你就藩,没让你立国秦时之七剑传人军婚燃烧:媳妇太彪悍带着系统做胤禛替身南北乱世我种田冷王的金牌宠妃七煞侍魂三国:多子多福,开局燕云十八骑老爹拥兵百万,我狂一点怎么了?三国之巅峰召唤什么时候更新我们家的小静静时空手环:代号025大唐:开局摆地摊卖面膜明末好国舅独治大明医将婿三国:季汉大都督,有妻蔡琰朕实在太难了魂穿史文恭,开局不去曾头市带着淘宝去抗日三国开局就送大礼包五姓嫡脉:躺赢大唐超神狂兵大唐,开局向李二退婚乌龙召唤:冷情妈咪圣雄之名田园大唐凰啼山河大唐最强路人甲北宋,我家仆役越买越多时势造英雄,君子当有龙蛇之变
藏书吧最新小说:老子今朝,点检形骸大秦,让我魂牵梦绕大明,那个位置你坐到底!我等着汉阙孤臣我统一了战国开局家将,继承十二位遗孀联的江山,全是梗!!!大唐:我成了什么都能卖神秘商人朕的阿斗不可能这么英明!大秦轮回指南:从入门到入土再造大宋:我在靖康玩职场权谋穿越隋末,君临天下我在古代开盲盒,女帝们抢疯了明末:铁血山河穿成成济:保曹髦定三国一阙夺鼎:八皇子的帝王梦寒川霸主:我的科技帝国天幕直播:带着老祖宗一起发展三国:重生吕布从下邳开始大明巨匠烟雨龙魂路本王只想修路:父皇求我继承大统大秦:扶苏的两千年救赎!三国:从桃园四结义开始无敌抗倭战神快穿:硬核授课,教的太子都篡位南诏残魂穿越三国:主角比吕布还猛科举:大梁魅魔,肩抗两京十三省楚汉争霸演义我在明朝修铁路历史天幕:永乐大帝梁朝九皇子汉武基建:墨家系统带我定乾坤李世民重生水浒南海龙腾:从张保仔到七海之王吴越霸业之这个钱镠不一般糊涂县令贾清廉开局怒打朱元璋,老婆竟是他女儿明末,你让我一只狗拯救大明朝朕,陆地神仙,你让我当傀儡!大明1643,我以敌血铸轩辕扶苏双穿:用科技打造日不落唐朝穿越917,巨舰重炮横扫两大洲大夏九皇子与紫微星宿传说:星辰归途录天问:大秦末路风波亭外大唐,我真的是来作死的饥荒年,我来拯救快饿死的少女