为什么电池会有电？

电池为什么能储存电能呢？原因在于电池内部进行的化学反应:

当电池内部发生氧化和还原反应时，这种反应分别在两个电极上进行。负极由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成，如锌、镉、铅等活泼金属，以及氢或碳氢化合物。正极则由电位较正并在电解质中稳定的氧化剂组成，如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化物，氧或空气，卤素及其盐类，含氧酸及其盐类。

电解质是电池中的关键材料，它具有良好的离子导电性，如酸、碱、盐的水溶液，有机或无机非水溶液、熔融盐或固体电解质等。当外电路断开时，两极之间虽然有电位差(开路电压)，但没有电流，存储在电池中的化学能并不转换为电能。当外电路闭合时，在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路。

在电池内部，由于电解质中不存在自由电子，电荷的传递必然伴随两极活性物质与电解质界面的氧化或还原反应，以及反应物和反应产物的物质迁移。电荷在电解质中的传递也要由离子的迁移来完成。因此，电池内部正常的电荷传递和物质传递过程是保证正常输出电能的必要条件。

充电时，电池内部的传电和传质过程的方向恰与放电相反；电极反应必须是可逆的，才能保证反方向传质与传电过程的正常进行。电极反应可逆是构成蓄电池的必要条件。电池电动势与电池反应之间的基本热力学关系式是计算电池能量转换效率的基本热力学方程式。

然而，极化现象是造成电池能量损失的重要原因之一。极化现象是指电池在工作时，电极电势偏离热力学平衡的电极电势。极化的原因有三：①由电池中各部分电阻造成的极化称为欧姆极化；②由电极－电解质界面层中电荷传递过程的阻滞造成的极化称为活化极化；③由电极－电解质界面层中传质过程迟缓而造成的极化称为浓差极化。减小极化的方法包括增大电极反应面积、减小电流密度、提高反应温度以及改善电极表面的催化活性。