金属:
* 導電率: 金属は、電気の優れた導体です。これにより、バッテリー回路を通る電子の流れが簡単になります。
* 電気化学反応性: さまざまな金属には、電子を失ったり獲得したりする傾向が異なります(電気化学的可能性)。反応性のこの違いは、電子の流れを駆動し、電気エネルギーの作成に不可欠です。
* 安定性: 多くの金属は安定しており、腐食に耐性があり、バッテリーの長期性能を確保しています。
塩水(電解質):
* イオン導電率: 塩水溶液には、自由に移動できるイオン(荷電粒子)が含まれています。これらのイオンは電荷キャリアとして機能し、電解質内の電気の流れを可能にします。
* 化学反応性: 電解質は金属電極と相互作用し、電子の伝達を促進し、回路を完成させます。
* 溶媒特性: 塩水は塩やその他の化学物質を溶解し、電気化学反応を助長する環境を作り出します。
これらのプロパティがバッテリーでどのように連携するか:
1。電極: バッテリーは、2つの異なる金属(亜鉛や銅など)を電極として使用します。これらの金属は異なる電気化学電位を持っています。つまり、1つは電子(アノード)を容易に失い、もう1つは電子(カソード)を容易に獲得します。
2。電解質: 電解質は、イオンが自由に移動できるようにする塩水溶液です。
3。電子流: 回路が閉じられると、電子はアノード(より反応性金属)から外部回路を通ってカソード(反応性金属の少ない)に流れます。
4。化学反応: 同時に、電解質内で化学反応が発生し、電子移動のバランスをとるためにイオンが電極に移動します。
キーポイント:
* 金属選択が重要です: 異なる金属の組み合わせにより、異なるバッテリー電圧と電力容量が生成されます。
* 電解質濃度と塩物質の種類: これらの要因は、バッテリーの性能と寿命に影響します。
* 電解質は導電性でなければなりませんが、電極の急速な腐食を引き起こすほど反応的ではありません。
本質的に、金属とその導電率と電気化学反応性と、塩水のイオン導電率と化学的特性とともに、化学エネルギーをバッテリー中の電気エネルギーに変換することができます。