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在上一讲中，我们知道了电池是如何被发明的，我用非化学的语言简单地解释了电池的工作原理，今天，我再给出一个化学上的解释。
说说氧化还原反应
在种种化学反应当中，有一类叫做氧化还原反应，“氧化”“还原”是怎么回事呢?其实很简单，一种材料被“氧化”了，就是这种材料失去了电子：一种材料被“还原”了，就是它得到了电子，为了方便大家理解，我们不妨给这种反应改改名字，就叫做失电子一得电子反应吧，在这种反应过程中，参与反应的物质中的电子有了重新选择“居住地”的机会，不同的物质能够给电子们提供的“生存”环境的“舒适度”不尽相同，电子们似乎更加喜欢“稳定”的生活。不大喜欢散漫高能量的状态，所以一旦有机会，它们就会从一种不稳定的物质那里“搬”出来，到另一种更稳定的物质那里“居住”，就拿汽油和氧气来作个例子吧，很显然，电子们在汽油中呆着，就“没着没落”的，所以汽油被点燃和氧气发生反应之后，电子们就纷纷从汽油那里“搬到”氧气那里，在这种化学反应中。不仅仅有电子的转移，反应物中的原子们也会重新“洗牌”，在原子重新排列之后，不同于反应物的全新物质就诞生了。
在化学反应中，参与反应的物质之间往往是零距离的，是亲密无间的，所以电子做的是短途旅行，就好像轻轻一小跳，就到了，物质间的电子是“手把手”地进行交接的，我们知道，电流，顾名思义就是一定要有电子流动，要流动总要给它提供一个足够的流动距离吧。
但是化学反应中的电子，还没有流动起来，就到达目的地了，所以。我们如果要利用化学反应去产生电能，产生电流，就要拉长物质间电子转移的距离，同时也要相应地拉长物质间原子转移的距离，假设有物质甲和物质乙，它们非常想反应，如果我们不让甲、乙互相接触，而是在它们之间连上一根金属导线，就形成了电流，再把能够让原子(离子)在其中流通的媒介(即电解质)置于甲、乙物质之间，一个化学反应就变成了一个电池，换句话说，一个电池就是一个间接进行氧化还原反应的装置，推广考虑，所有的氧化还原反应，从原理上来说，都可以用来做成电池，关键的问题在于，这么做是否经济，是否容易实现。
原电池的电解质
笼统上分类，电池可以分为原电池和可充电电池，原电池又叫做一次性电池，伏特当年发明的伏特电堆就是一种原电池，这种电池不能充电，用过之后，就没用了，等待回收，对原电池充电是个非常坏的主意，不但不能充到电，反而可能引起事故，大家常见的干电池、钮扣电池等大都是一次性电池，干电池，其包装里面可不完全是“干”的，我们知道，电池工作需要电解质，如果电解质是液态的话，也叫做电解液，原电池的电解液，不是酸性的就是碱性的，具有很强的腐蚀性，为了防止电解液从电池中溢出，人们在电解液中掺了很多粉末，使得电解液浓稠得像浆糊一样，大大增加了安全性，同学们或许还听说过碱性电池，碱性指的就是电池中使用的是碱性电解液，碱性溶液比酸性溶液更不容易腐蚀金属，这进一步增加了原电池的安全性。
什么是可逆反应
在化学上，很多“失电子一得电子”的反应是可逆的，什么算是可逆反应呢?简单来说就像是倒着播放录像一样，把一个化学反应过程录下来，然后倒着播放，这就是一个化学反应的逆反应了，刚刚谁从谁那里抢来的电子、原子，现在要乖乖地、一个一个地归还回去，如何来实现逆反应呢?买个录像机是不可能解决问题的，而要通过施加“外力”，对于电池，就是我们平时熟知的充电过程。
充电电池的发明
最早的可充电电池是1859年由法国物理学家Gaston Plant发明的铅酸电池，历经一个半世纪之久，这种电池依然有着广泛的应用，并且在诸多领域依旧占据着统治地位，大家熟悉的电动自行车绝大多数用的是铅酸电池，铅酸电池的一大优点是它的回收工艺非常成熟，这使得这种电池的生产成本非常低，它的缺点是能量密度太低了!
1899年，瑞典发明家Waldemar Jungner发明了镍镉电池，镍镉电池的能量密度是铅酸电池的2倍，同时可充电次数是铅酸电池的5倍，高能量密度使得镍镉电池一出现就占据了小型、便携充电电池的市场，这个统治地位一直延续到1989年镍氢电池的商业化为止。
镍镉电池的一大缺陷是使用了具有毒性的金属镉作为电极材料，到20世纪60年代，工业界开始尝试使用其他材料(合金金属氢化物)取代金属镉，这不仅降低了电池材料的毒性，更重要的是，这个改进使得这种电池的能量密度有了显著提高，这个项目最初的研究是由大家熟悉的一家汽车公司资助的，这家公司生产著名的豪华商用车——梅赛德斯一奔驰汽车。
责任编辑 程哲
说说氧化还原反应
在种种化学反应当中，有一类叫做氧化还原反应，“氧化”“还原”是怎么回事呢?其实很简单，一种材料被“氧化”了，就是这种材料失去了电子：一种材料被“还原”了，就是它得到了电子，为了方便大家理解，我们不妨给这种反应改改名字，就叫做失电子一得电子反应吧，在这种反应过程中，参与反应的物质中的电子有了重新选择“居住地”的机会，不同的物质能够给电子们提供的“生存”环境的“舒适度”不尽相同，电子们似乎更加喜欢“稳定”的生活。不大喜欢散漫高能量的状态，所以一旦有机会，它们就会从一种不稳定的物质那里“搬”出来，到另一种更稳定的物质那里“居住”，就拿汽油和氧气来作个例子吧，很显然，电子们在汽油中呆着，就“没着没落”的，所以汽油被点燃和氧气发生反应之后，电子们就纷纷从汽油那里“搬到”氧气那里，在这种化学反应中。不仅仅有电子的转移，反应物中的原子们也会重新“洗牌”，在原子重新排列之后，不同于反应物的全新物质就诞生了。
在化学反应中，参与反应的物质之间往往是零距离的，是亲密无间的，所以电子做的是短途旅行，就好像轻轻一小跳，就到了，物质间的电子是“手把手”地进行交接的，我们知道，电流，顾名思义就是一定要有电子流动，要流动总要给它提供一个足够的流动距离吧。
但是化学反应中的电子，还没有流动起来，就到达目的地了，所以。我们如果要利用化学反应去产生电能，产生电流，就要拉长物质间电子转移的距离，同时也要相应地拉长物质间原子转移的距离，假设有物质甲和物质乙，它们非常想反应，如果我们不让甲、乙互相接触，而是在它们之间连上一根金属导线，就形成了电流，再把能够让原子(离子)在其中流通的媒介(即电解质)置于甲、乙物质之间，一个化学反应就变成了一个电池，换句话说，一个电池就是一个间接进行氧化还原反应的装置，推广考虑，所有的氧化还原反应，从原理上来说，都可以用来做成电池，关键的问题在于，这么做是否经济，是否容易实现。
原电池的电解质
笼统上分类，电池可以分为原电池和可充电电池，原电池又叫做一次性电池，伏特当年发明的伏特电堆就是一种原电池，这种电池不能充电，用过之后，就没用了，等待回收，对原电池充电是个非常坏的主意，不但不能充到电，反而可能引起事故，大家常见的干电池、钮扣电池等大都是一次性电池，干电池，其包装里面可不完全是“干”的，我们知道，电池工作需要电解质，如果电解质是液态的话，也叫做电解液，原电池的电解液，不是酸性的就是碱性的，具有很强的腐蚀性，为了防止电解液从电池中溢出，人们在电解液中掺了很多粉末，使得电解液浓稠得像浆糊一样，大大增加了安全性，同学们或许还听说过碱性电池，碱性指的就是电池中使用的是碱性电解液，碱性溶液比酸性溶液更不容易腐蚀金属，这进一步增加了原电池的安全性。
什么是可逆反应
在化学上，很多“失电子一得电子”的反应是可逆的，什么算是可逆反应呢?简单来说就像是倒着播放录像一样，把一个化学反应过程录下来，然后倒着播放，这就是一个化学反应的逆反应了，刚刚谁从谁那里抢来的电子、原子，现在要乖乖地、一个一个地归还回去，如何来实现逆反应呢?买个录像机是不可能解决问题的，而要通过施加“外力”，对于电池，就是我们平时熟知的充电过程。
充电电池的发明
最早的可充电电池是1859年由法国物理学家Gaston Plant发明的铅酸电池，历经一个半世纪之久，这种电池依然有着广泛的应用，并且在诸多领域依旧占据着统治地位，大家熟悉的电动自行车绝大多数用的是铅酸电池，铅酸电池的一大优点是它的回收工艺非常成熟，这使得这种电池的生产成本非常低，它的缺点是能量密度太低了!
1899年，瑞典发明家Waldemar Jungner发明了镍镉电池，镍镉电池的能量密度是铅酸电池的2倍，同时可充电次数是铅酸电池的5倍，高能量密度使得镍镉电池一出现就占据了小型、便携充电电池的市场，这个统治地位一直延续到1989年镍氢电池的商业化为止。
镍镉电池的一大缺陷是使用了具有毒性的金属镉作为电极材料，到20世纪60年代，工业界开始尝试使用其他材料(合金金属氢化物)取代金属镉，这不仅降低了电池材料的毒性，更重要的是，这个改进使得这种电池的能量密度有了显著提高，这个项目最初的研究是由大家熟悉的一家汽车公司资助的，这家公司生产著名的豪华商用车——梅赛德斯一奔驰汽车。
责任编辑 程哲