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用語

• ボルタ電池電池のような、不可逆的な化学反応によって電気を発生する電池で、充電することができない電池。
• ハーフセル電極と電解質を含む電気化学セルの2つの部分のどちらか。

電気化学セルは、自発的な酸化還元反応によって放出されるエネルギーから電流を生成するデバイスです。 この種の電池には、ルイジ・ガルヴァーニとアレッサンドロ・ボルタにちなんで名付けられたガルヴァニック電池（ボルタ電池）がある。

電気化学セルには、陽極と陰極と呼ばれる2つの導電性電極があります。 陽極は、酸化が起こる電極と定義される。 陰極は還元が行われる電極である。 電極は、金属、半導体、グラファイト、さらには導電性高分子など、十分に導電性のある材料で作ることができる。

ボルタ電池は2種類の金属電極を使い、それぞれを電解質溶液に浸して使用します。 陽極は酸化され、陰極は還元されます。 陽極の金属は酸化して、酸化状態が0（固体の状態）から正の酸化状態になり、イオンになります。 陰極では、溶液中の金属イオンが陰極から1個以上の電子を受け取り、イオンの酸化状態が0に還元され、固体の金属となり陰極に析出する。 2つの電極は互いに電気的に接続されていなければならず、陽極の金属から離れた電子の流れがこの接続部を通って陰極の表面のイオンに流れ込むようになっています。

反応例

ボルタ電池の動作原理は、酸化還元反応と呼ばれる酸化と還元を同時に行う反応である。 この酸化還元反応は2つの半反応からなる。 典型的なボルタ電池では、酸化還元対は銅と亜鉛で、次の半電池反応で表される：

亜鉛電極（アノード）。 Zn(s) → Zn2+(aq) + 2 e-

銅電極(カソード): Cu2+(aq) + 2 e- → Cu(s)

セルは別々のビーカーで構成されています。 金属電極は電解質溶液に浸かっている。 それぞれの半セルは塩橋でつながっており、2つのセル間でイオン種を自由に移動させることができる。

銅は亜鉛を容易に酸化させるので、陽極は亜鉛、陰極は銅である。 溶液中の陰イオンはそれぞれの金属の硫酸塩である。 導電体で電極をつなぐと、電気化学反応は

Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu

亜鉛電極は酸化されて2個の電子を発生し (Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-)、電線を伝わって銅陰極に移動する。 そして電子は溶液中のCu2+を見つけ、銅は金属銅に還元されます（Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu）。 反応中、亜鉛電極は金属が小さくなり、銅電極は生成されるCuが析出して大きくなります。 塩橋は、セル内を流れる電荷を維持するために必要である。 塩橋がなければ、陽極で生成された電子が陰極に蓄積され、反応が停止してしまいます。

太陽電池は、一般的に電力源として使用されます。 その性質上、直流を発生させる。 電池は、並列に接続された一連のボルタイックセルのことである。 たとえば、鉛蓄電池は、陽極が鉛、陰極が二酸化鉛で構成された電池です。

http://en.wikipedia.org/wiki/Electrolytic
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CC BY-SA 3.0.

“General Chemistry/Redox Reactions/Electrochemistry”

“電気化学”

「ガルバニ電池」

「ガルバニ電池」。