電池變變變-葉綠素電池(Chlorophyll Battery)-上
電池變變變-葉綠素電池(Chlorophyll Battery)-上
國立竹北高級中學生物科張雅菱老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
在現代生活中,電池的使用已經是不可或缺的日常用品,舉凡手電筒、隨身聽、各式遙控器、照相機、麥克風等等都需要接上電池才能使用。
而電池的種類又可分為只能使用一次「一次電池」(一般又稱為「乾電池」)和能重複充電使用的「二次電池」或「蓄電池」。
但無論是何種電池,基本構造原理都是具有正負極,然後中間充滿電解液,經由電化學反應而產生電力。以可充電的鉛酸電池為例,正極是氧化鉛(PbO2),負極是鉛(Pb),中間的電解液是硫酸溶液(H2SO4)。放電時,由負極的鉛放出電子,形成鉛離子並與硫酸根離子結合成硫酸鉛;接著電子由外部導線流到正極與氧化鉛、氫離子反應,形成硫酸鉛和水。
反應式如下:
負極反應(氧化反應):Pb+SO42-→PbSO4+2e–
正極反應(還原反應):PbO2+SO42-+4H++2e–→PbSO4+2H2O
當兩個電極的反應物用盡時,就沒有辦法繼續進行氧化反應,電池就沒電了。但在鉛酸電池中,上述的反應是可逆的,利用外部的直流電來迫使電子由正極流到負極,重新充電,使其可以重複使用!
