#SaSa讲知识##电池##氢能源##电容##化学反应与能量#作为现在很热门的氢燃料电池大家很多都灰常非常认识。
等等氢燃料电池是什么？我从头讲。
我们将电池分为一次电池和多次电池。
一次电池可以分为燃料电池，原电池……太多了说不清。
我们从最简单的开讲。
一：基本原理化学老师讲这玩意，一般都会引入一个很奇葩的口诀，因为是文言文，所以我就不说了。
就是说，首先要氧化还原反应。
其次，要两极，而且两极之间要有电流，而且要反应。
然后正极得电子还原，负极失电子氧化。
电子不会进入液体，离子不会登上岸。
二：锌铜硫酸电池里面最简单的就是锌铜硫酸电池。
首先要一种液体。
稀硫酸。
然后插入Cu，Zn，完事。
那么具体的原理是什么？首先，Zn失去电子，成为Zn²⁺。
同时，Cu处H⁺得到电子，变成H。
因为H不稳定，所以要结合，生成H₂跑出去。
时间长了，Zn都被啃完了，然后氢气跑了很多。
这就是锌铜硫酸电池。
因为Zn出电子流到Cu，所以出电子为负极，得电子为正极，电流从Cu流到Zn。
这时候有些不讲武德的硫酸分子来了，偏偏和Zn反应。
所以我们整点生物知识。
里面搞一张半透膜，左边加稀硫酸和硫酸锌溶液，右边加硫酸锌溶液，半透膜上搞离子通道（要求易化扩散）这时候有半透膜就会出现较大的内阻。
在所有电池中，都有内阻。
相当于电路就是这样的：所以我们得出了这个公式：E=U+IrE是电动势，就是电子运动的趋势；U是输出电压；I是输出电流，r是内阻。
在这个公式，我们得到好玩的东西。
当电池测电压时，因为电压表接近断路，所以U接近于E。
给电池短路时（千万不要），电流就是(E-U)/r，有的超过10000A，所以发热功率=100000000r，很大，容易烧坏电池和电路。
通过这些方法，我们可以测电池内阻和电动势。
再画图，结合直线方程，就可以算出电池内阻和电动势。
在使用中，电动势会随着电量减小一点点，但是用到最后会降的越来越快。
所以很多装电池的设备就可以用电压曲线看出电量。
根据不同电池，电压变化可能不同，所以不同电池变化图不同，有误差请谅解三：碱性电池就是卷起来的，为了更明显我们画平面图。
聚能环就是电池后面的塑料环，没别的。
（如下图红色的环）本Sa在空调房亲手拍的，如果时间长了，空调遥控器没电了，空调停了，完了，又要重新搞它防止电池自放电。
膜上有什么离子通道就不说了（不就是氢氧根离子通道嘛）。
负极，Zn失去电子，变成Zn²⁺。
@SaSa讲知识，别重复话！！！本Sa：本来就是嘛！然后Zn²⁺和KOH反应，生成Zn(OH)₂然后呢，正极发生反应，MnO₂被还原，+4变+3价。
MnO₂变成了MnO(OH)，同时，消耗了H₂O，弥补了氢氧根离子的消耗，补充了OH⁻但是，H₂O减少，电解质溶剂减少，就会使电池内阻增大，r增大，所以输出电压在一定条件下减少。
同时，有些外国人曾经发了一些小视频：如何辨别碱性电池还有木有电？把电池扔到地上，如果弹起来没电，弹不起来有电。
那是因为，扔到地上，有电的电池是半液态，里面电解质是半液态，扔到地上，用到上次那个冲量和能量有关的视频里的有些知识，水起到缓冲作用，把能量缓冲，直接转换成热量。
然而，没电的电池是固态，扔到地上，和你把一支笔扔地上会弹起来一样，它会部分转换成振动波（机械能），热量（内能）四：碳性电池把刚才那副图拿过来。
改一下！正极反应不变，负极改变一下。
Zn和氯化铵反应，Zn升价，生成氯化铵锌（我也不知道啥玩意）和氢离子，再和正极反应产生的氢氧根中和成水。
但是中和生水不及消耗水之势，所以也一样消耗水，内阻会增大。
也可以用扔电池法看看有没有电。
四：氢能源电池现在车上用这种玩意，大概结构如图：有两种可能性，一种是酸性氢能源电池，一种是碱性氢能源电池，化学方程式都一样。
2H₂+O₂=2H₂O那么有啥区别？①酸性（电解质溶液：稀硫酸）氢屋（负极）是用催化剂做的，非常奢侈。
在氢屋对面，有一个开着门的球场（酸性是大门是质子交换膜）和一个VIP体验厅（正极，外壳也是用催化剂做的）。
氢气在氢屋出来时，开始扔球，变成氢离子。
为啥是氢离子？因为溶液呈酸性。
同时，电子流经用电器，释放能量。
但是，当氢离子捡球时，发现了这个VIP体验厅。
结果进去了，还被骗了。
里面坐着个氧大爷，专收氢和电子，生成水。
②碱性（电解质溶液：一般是氢氧化钾溶液）氢一出门电子就没了，门口坐着一大堆氢氧根大爷，直接碰到氢氧根大爷变成水。
同时，正极养氧老大爷因为没有H⁺好玩，直接从VIP体验厅先和少量水生成氢氧根离子跑出来，穿过球场大门（碱性是氢氧根离子交换膜），坐在氢屋门口，等待和H反应，生成水。
为啥是氢氧根？因为溶液呈碱性。
氢屋门口放催化剂，因为它能催化氢气变成氢离子和电子。
VIP体验厅的催化剂两个不同。
区别就是，酸性水从VIP体验厅（正极）排放，碱性水从氢屋（负极）排放。
这玩意工作放水……五：其它电池连Na都能作为阴极的都有。
我就不说了，更多可以翻看研究论文。
六：电容器电容器和电池有很大区别，不是大家认为它是电池。
首先拿出电容的定义式：C=Q/UQ是电荷数，单位库伦U是电压C是电容，符号F电容器有很多种，电解电容，陶瓷电容，什么的。
我们说三种。
①平行板电容两个导体，一个绝缘体，完事。
这种电容，也有决定式，C=εS/4πkdε是常数，和两电极里面的介质有关S是两个导体的正对面积k是静电力常量d是两极板距离4π是4个圆周率之积这种电容有上限电压，超过会击穿，然后电容会大大减小。
那么电容设计这样太ugly了，而且很大。
那么我们卷起来！②电解电容通过某个化学反应来进行反应注意：只有电解电容有正负极，而且也有上限电压超过上限电压会烧掉一般外面有个塑料套，上面写着数据，上限电压，容量，负极标识（如上图）（我也不知道为啥只标负极）下面有两条腿，长腿是正极，短腿是负极。
实在判断不来，用电表搭一下。
③可变电容通过两极板正对面积改变而改变。
转一下，正对面积就改变了。
—————————————————————然后电容大概直观点就是这样：中间的底面积相当于电容。
因为它的储存电压和储存电流呈正比，用三角形面积法可得W=QU/2得到W=CU²/2注意：某些公式不适用于充电池然后呢，就是，电容在额定电压内，电池所提供多少电压，它就存多少电，充到电容电压=电池电压就停，它充电快，放电快，比充电池块很多。
七：镍镉电池/镍氢电池我家电脑鼠标就是用这种电池，很容易没电，所以，我上次在做《直线猫城》时，一下子就电池没电了。
那么这种电池的原理是什么？首先我们说镍镉电池。
电池里面也是卷起来的。
（温馨提示：千万不要拆卸电池，里面含大量有害物质！！！！！）有三层，一层镍片，一层镉片，中间是绝缘纸和电解质溶液。
经过简化，再把那张图拿出来。
首先，放电。
负极Cd失去电子，和KOH反应，生成Cd(OH)₂然后，正极NiO₂得电子，消耗水，变成Ni(OH)₂，也补充了KOH的不足。
若反过来，充电，负极Cd(OH)₂得电子，变成Cd，同时Ni(OH)₂失去电子，变成NiO₂，产生了水。
然后讲镍氢电池。
首先我们要储氢合金，这里用M表示储氢合金。
放电，负极反应就是MH失去电子变成M和H⁺，和氢氧根反应生成水。
正极和水反应生成氢氧化镍，也补充氢氧根的不足。
充电，M得电子又变成了MH，正极又变成了NiO(OH)八：铅酸蓄电池这个就是大多数汽车的反应。
里面装着浓硫酸，正极是PbO₂，负极是Pb。
放电，Pb变成PbSO₄，正极也一样，都覆在电极表面。
充电，反过来。
九：锂电池这个好玩。
网上方程式乱七八糟。
我这里很简单。
负极方程式都是一样！锂是一种活泼金属，最爱扔掉电子。
球场是正极，门用催化剂做的。
锂屋用催化剂做的。
谁叫它是I A族啊！喜好扔球（电子）。
但是扔不进球场。
通电时，很容易扔进去。
捡球不好捡。
给它充上电，就可以捡球了。
但实际上有这么简单？？？？？锂是单质，而电解质溶液有水，岂不是要，炸？？？①这时候又要用生物的知识。
搞半透膜，膜上搞一个Li⁺通道。
左边装有机物，右边装氢氧化锂溶液。
②全给我用有机物。
这招可以。
十：充电池容量公式这种电池都会标上一些数据，比如SaSa的手机充电池上写着2400mAh。
mAh是什么？毫安每小时。
这个代表什么意思？这个数据还不全面。
应该还有额定电压。
比如电池上写着3.8V 2400mAh先把2400mAh转换成2.4Ah这时候，你将这两个数据相乘：W=2.4x3.8=9.12Wh这时候把右边化简：W=9.12Wh=32832J最后，来点好玩的。
W=32832J=7843.56卡路里，你懂的。
有错误请提出来谢谢。
参考资料
