Battery

3D 有趣實驗:自製鋁空氣電池

3D 有趣實驗:自製鋁空氣電池
國立臺北教育大學自然科教育系 周金城副教授

前言

鋁箔上的鋁金屬碰到鹽水會氧化成為鋁離子放出電子,與備長炭中的氧氣接收電子發生還原變成氫氧根離子,鋁的氧化與氧的還原形成一個氧化還原反應,應由外部電路形成電池。在此裝置中,備長炭能導電當作電池的電極的一端,鋁箔紙能導電當作電極另一端,如此可以形成一個鋁空氣電池。

Al (s) + 3H2O (l) → Al(OH)3 (s)+ H2 (g)   — (1)

4Al (s) + 6H2O (l) + 3O2 → 4Al(OH)3 (s)    — (2)

實驗影片

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3D 有趣實驗:鋁箔銅幣電池

3D 有趣實驗:鋁箔銅幣電池
國立臺北教育大學自然科教育系 周金城副教授

前言

利用廚房鋁箔紙,以食鹽水浸濕過的廚房紙巾,與一元硬幣,就可以組成一個微型電池,讓音樂電子鈴發出聲響。實驗原理主要是鋁箔上的鋁發生氧化,形成鋁離子,而沾濕食鹽水中紙張中的水中的氫離子,還原成氫氣,放出電子,由銅那一端接受電子。因此,鋁箔銅幣電池,鋁箔為負極釋放電子,銅幣為正極接收電子,在銅幣端有氫氣生成。化學反應方程式如下:

2Al (s) + 6H2O (l) → 2Al(OH)3 (s) + 3H2 (g)

實驗影片

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鉛蓄電池

鉛蓄電池 (Lead-acid Battery)
國立臺灣大學化學系黃俊誠博士/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯

1829年法國物理學家貝克勒(Alexandre-Edmond Becquerel,1788-1878)製造出一個能稍微產生穩定電流的金-硫酸銅電池,他的學生蒲朗第(Gaston Planté,1834-1889)於1859年所發明世界上第一個實用的鉛蓄電池。剛開始由於初期的鉛蓄電池加工成型過程冗長難以大量生產,因而不受重視。直到1881年法國科學家福耳(Camille Alphonse Faure,1840-1898)將電池設計做了重大改進,把氧化鉛(Pb3O4)直接塗佈於鉛板上,才讓鉛蓄電池開始得以商業化。鉛蓄電池可在短時間內大量放電,且長時間放電電壓穩定,也沒有鹼性電池的記憶效應缺點。現今鉛蓄電池多用於汽、機車等交通工具,近年來更發展出各種不同用途,如可在水中和在低溫下使用的電池,更使其使用範圍增大,對我們愈來愈重要。

電池 (Battery)

電池(Battery)
國立台中第一高級中學物理科張宇靖教師、康宇玹教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

電池是一種將化學能(或光能)轉換成電能的裝置,分為原電池與蓄電池,在電學解釋上,電池是一種不用導體在磁場內運動的方法而產生電流的單元結構。例如:太 陽能電池是將陽光直接轉變為電能的半導體結構;乾電池是裡面沒有流動液體的化學電池,其電解液是用紙板之類的吸收材料吸附著的;原電池或伏打電池是靠化學 反應產生電流,基本上不能再充電,傳統的乾電池即為原電池,又稱勒克朗謝電池(Leclanché cell);蓄電池(如鉛酸蓄電池)則可重新充電;而燃料電池是用分開儲藏並向電極輸送的化學製品來產生電流。