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电池是如何工作的 - Adam Jacobson

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    你或许知道那种感觉。
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    你的手机发出最后的，可悲的哔哔声
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    然后中断了你的通话。
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    在那个瞬间，比起唱赞歌，
    你更想把你的电池怒摔到
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    房间的另一边，
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    不过电池可是科学届的一项巨大成就。
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    它们使智能手机和
    其他科技在我们不需要
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    随时携带恶魔般恼人的
    电源线的情况下存在。
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    即使如此，
    连最好的电池也会逐日消耗，
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    慢慢的失去它的容电量直到
    最后再也无法供电。
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    这为什么会发生呢？
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    还有我们的电池最初是
    如何存放如此多电荷的呢？
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    这一切都始于18世纪80年代，
    有两名意大利科学家
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    Luigi Galvani和Alessandro Volta，
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    还有一只青蛙。
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    根据传说，Galvani在研究青蛙腿时，
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    用一个金属的装置逆向刷理神经，
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    使青蛙腿发生抖动。
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    Galvani把这叫做动物电，
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    他认为这是一种储存在生命体
    某个特殊部位的电。
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    但是Volta不同意，
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    他认为是金属本身导致了腿的颤抖。
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    这个争论最终以Volta的
    一个创新实验宣告结束。
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    他使用了一摞锌铜交互的金属层，
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    每两层间都由浸泡过盐溶液的纸或布分开，
    以此来验证他的想法。
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    Volta的电池中发生的就是化学家们
    如今称作氧化和还原的反应。
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    锌被氧化了，这意味着它失去了电子，
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    这些电子被水中的离子
    通过还原反应吸走了，
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    从而产生了氢气。
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    Volta如果得知最后这一点的话
    一定会很震惊。
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    他以为反应是在铜层发生的，
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    而不是在溶液中。
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    尽管如此，我们如今仍然把电势的
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    标准单位命名为伏特（Volt），
    以此表彰他的贡献。
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    这个氧化还原周期创造了
    两个物质间的电子流动，
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    如果你将一个灯泡或吸尘器放在中间，
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    你就会为它供电。
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    18世纪后，
    科学家们改进了Volta的设计。
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    他们用充满化学粘浆的
    干电池取代了化学溶液，
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    但工作原理是一样的。
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    一种金属被氧化，释放电子并做功，
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    然后这些电子会进入被还原的物质中。
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    但是任何电池的金属补给都是有限的，
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    一旦金属的大部分被氧化，
    电池就无法工作了。
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    所以充电电池通过可逆转的氧化还原过程
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    暂时解决了这个问题。
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    电子可以通过充电作用
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    从而发生逆向流动。
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    接通充电器能够引入
    墙壁插座中的电流，
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    这一反应可以恢复金属的供电能力，
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    当你下次需要的时候会有
    更多电子参与氧化反应。
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    但是充电电池也不可能永久持续供电。
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    随着使用时间增加，
    过程的反复会导致金属表面发生
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    消耗和不规则缺损，
    无法进行正常的氧化反应。
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    电子再也无法形成电流通路，
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    电池也就失去了供电功能。
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    有些日常的充电电池
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    只经过几百个充电周期就会坏掉，
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    但是高级一些的电池可以存活并
    正常工作长达几千个周期。
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    未来的电池可能会变成很轻的薄片，
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    依据量子物理的原理工作，
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    可以完成几十万次的充电周期。
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    但是直到科学们找到
    通过运动充电的方法，
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    像汽车的充电电池那样，
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    或者将太阳能板安装到
    你的移动设备上，
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    将充电器插入墙壁，
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    而非消耗一个电池
    去为另一个装置充电，
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    才是最好的预防致命的哔哔声的方法。
Title:
电池是如何工作的 - Adam Jacobson
Description:

看全部: http://ed.ted.com/lessons/why-batteries-die-adam-jacobson

电池是科学界的一大成就——它们能使智能手机和其他科技产品在我们不需要随时携带万恶的电源线的情况下工作。尽管如此，即便是最好的电池也会逐日消耗，慢慢的失去电容量直到最后无法工作。 这是为什么呢？你的电池最初又是如何储存如此大容量的电荷的呢？Adam Hacobson在此介绍了关于电池的基础知识。

由Adam Jacobson授课，动画由FOX Animation Domination High-Def制作
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:20

Chinese, Simplified subtitles

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