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哪位科學家發明了電池

生活 更新时间:2024-08-30 12:14:25

今天,我們的生活當中需要使用各種各樣的電池,大到新能源汽車,比如特斯拉,比亞迪。各種車輛的啟動電池,我們使用的智能手機,筆記本電腦,便攜電子産品等等,都離不開電池的發明。有的是一次性的,如AAA電池。也有可充電的锂電池,鎳鉻電池,可以多次放電。

哪位科學家發明了電池(世界上第一塊電池是如何誕生的)1

那麼,電池是什麼呢?它實際上是一種通過化學反應産生電能的裝置。1748年——本傑明·富蘭克林創造了“電池”一詞,用來描述帶電的玻璃。

受青蛙的啟發,世界上第一塊電池誕生,伏打電堆發明背後的趣事 西瓜視頻

路易吉·伽伐尼,是一位意大利醫生、物理學家、生物學家,1780年,伽伐尼在一張桌子上剝青蛙皮,他和他的妻子一直在用摩擦青蛙皮膚進行靜電實驗。伽伐尼的助手用一把帶電荷的金屬手術刀,觸碰了青蛙裸露的坐骨神經。就在這時,他們看到了火花,死青蛙的腿仿佛活了下來。這是生物電研究的首次嘗試之一,他發現了動物電,被公認為生物電磁學的先驅。

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作為伽伐尼的朋友,物理學家亞曆山德羅·伏打不同意伽伐尼的生物電流效應理論,伏打認為,收縮取決于用來連接神經和肌肉的金屬電線。伏打認為動物電是一種金屬電,是由實驗中涉及的兩種金屬之間的相互作用引起的。亞曆山德羅·伏打1745年出生于意大利科莫。29歲的時候,就成為了科莫皇家學校的物理學教授,在科莫工作的時候,他通過點燃靜電火花來研究和試驗空氣電力,這是他的第一項發明,即電泳儀。34歲的時候,他成為帕維亞大學的物理學教授。他着手證明電力不是來自動物組織,而是由不同金屬、黃銅和鐵在潮濕環境中接觸産生的。具有諷刺意味的是,兩位科學家都是對的。伏打通過實驗驗證了這一假設,1800年,伏打發明了第一個真正的電池,後來被稱為伏打電堆。伏打電堆由成對的銅和鋅圓盤組成,它們相互疊放,由一層浸泡在鹽水(即電解質)中的布或紙闆隔開。與萊頓罐不同,伏打電堆産生持續的電力和穩定的電流,并且在不使用時,放置長時間隻損失很少的電荷,盡管他的早期模型不能産生足夠強的電壓來産生火花。他對各種金屬進行了實驗,發現鋅和銀的效果最好。伏打創造了“電流”一詞,指的是由化學作用産生的直流電。

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伏打電池的另一個問題是電池壽命短(最多一個小時),這是由兩種現象引起的。首先是産生的電流電解了電解質溶液,導緻在銅上形成一層氫氣泡膜,從而穩定地增加了電池的内阻(這種效應,稱為極化,在現代電池中通過額外的措施來抵消)。另一種是稱為局部作用的現象,鋅中的雜質周圍會形成微小的短路,導緻鋅降解。1835 年,英國發明家威廉·斯特金解決了後一個問題,他發現表面經過一些汞處理的汞齊化鋅,不會受到局部作用的影響。盡管存在缺陷,伏打的電池提供了比萊頓罐更穩定的電流,并使許多新的實驗和發現成為可能。也為現代電池技術打下了基礎。

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一位名叫約翰·弗雷德裡克·丹尼爾的英國化學教授,找到了一種解決伏打電堆中氫氣泡問題的方法,即使用第二種電解質消耗第一種電解質産生的氫氣。1836年,他發明了丹尼爾電池,它由一個裝滿硫酸銅溶液的銅鍋組成,其中浸入一個裝滿硫酸的無釉陶容器和一個鋅電極。陶器屏障是多孔的,它允許離子通過但防止溶液混合。丹尼爾電池是對伏打電池的重大改進,是第一個實用的電池。它提供比伏打電池更長、更可靠的電流。它也更安全,腐蝕性更小,它的工作電壓約為 1.1 伏。它很快成為電池使用的行業标準,尤其是在電報網絡中。1859年,法國發明家加斯頓·普蘭特,開發了第一款實用的可充電鉛酸蓄電池。這種電池目前主要用于汽車做啟動電池。

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