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    電池から見た還元

    電池は直流電力を生み出し、その電流の取出口として「正極」「負極」の2つの電極がある。電位の高い方が正極であり、電位の低い方が負極である。電池では正極側で還元反応が起こり、負極側で酸化反応が起こる。還元反応が起こる正極を「カソード」と呼び、酸化反応が起こる負極を「アノード」と呼ぶ。電極は「集電体」とも呼ばれる。また、「活物質」は電池反応の中心的役割を担い、電子を送り出し受け取る酸化/還元反応を行う物質である。実際には活物質だけでなく活物質の凝集を防ぎ分散させるための分散剤や電解液と良好に接触させる濡れ性を維持するためのレベリング剤に導電性を向上させる導電助剤やバインダーと呼ばれる結着材が混合されてスラリーとなったペースト状のものが用いられ、これは「合材」や「合剤」「ミクスチャー」とも呼ばれる。電極には電気伝導率が高く、活物質や電解液に対して化学的に安定であることが求められる。活物質にはグラム当量の小さなものが望まれる。出力される電圧は2つの電極電圧の差が主要な要素であるため、正極側の活物質は電極電位が高い方が良く、負極側の活物質は電極電位が低い方が良い。単純な構造の電池の中には電極が活物質を兼ねているものがある。電池 フレッシュアイペディアより)

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    電池から見た光エネルギー

    「太陽電池」は、光エネルギーを直接、電気エネルギーに変換する電池であり「光電池」とも呼ばれる。電池 フレッシュアイペディアより)

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    電池から見た電池残量計測器

    一次電池は、放電と呼ばれる化学エネルギーを電気エネルギーに一方向に変換することのみが一度だけ可能な電池である。一次電池の内、電解質を不織布(セパレーター)に染み込ませるなどの処理をして固体化したものは、一般に乾電池と呼ばれる。電池残量計測器ではかれる物もある。電池 フレッシュアイペディアより)

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    電池から見たリチウムイオン二次電池

    1985年 ジョン・グッドイナフ(米国)、ラシド・ヤザミ(フランス)、吉野彰(日本)らはリチウムイオン電池を発明し、1991年に西美緒らが勤務するソニーにより世界で初めて商品化した。小型で軽量なモバイル電子機器(携帯電話やスマートフォンなど)の実現に大きく貢献し、今後は自動車用としても普及が見込まれている。電池 フレッシュアイペディアより)

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    電池から見たバグダッド電池

    紀元前250年頃のイラクで、 世界最古の電池であるバグダッド電池が作られる(実際には電池ではないという説があり、実際に電池として使用された明確な証拠は未発見である)。電池 フレッシュアイペディアより)

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    電池から見た

    「物理電池」とは、光やなどの物理的なエネルギーを電気エネルギーに変換する電池である。電池 フレッシュアイペディアより)

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    電池から見た活量

    化学電池は2つの電極の活物質の電位差によって起電力が生じる。各々の活物質はその物質の濃度や温度などで電極電位が変わるが、標準的な状態での電極電位はそれぞれ一定の値であることが知られている。標準的な状態での電極電位を下表で示す。標準的な状態とは25℃での活量1での値となる。活量が1とは、物質の濃度を示しており、固体と液体はそのまま全量、気体は1気圧であり、溶質はモル濃度が活量にあたる。濃度や温度による電極電位の変動量はネルンストの式によって算出できる。電池 フレッシュアイペディアより)

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    電池から見たアンペア

    1クーロンとは、1秒間に1Aの電流が流れた時の電荷を指すため、96,500クーロンは1時間が3600秒にあたることから、これで割ると 26.8Aになる。電池内での化学反応は電気分解の逆であるが、電荷量は正負が反転する他は同様の計算が用いられ、このように活物質の種類と量に応じて容量の限界値が定まる。また、化学反応は常に理想的な状態下で全ての反応が行われるとは限らず、実際は反応せずに残る物質もあるなど計算上の能力と差異が生じる。電池の容量は、1時間で放電し使い切ってしまう場合を想定した電流量で表示されることが一般的であり、「Ah」や「mAh」という単位が用いられる。720mAhと表記されている電池なら、720mAの電流を1時間、360mAを2時間程度持続することが期待できる。電池 フレッシュアイペディアより)

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    電池から見たファラデーの電気分解の法則

    電池が供給可能な電力の総量をその電池の「容量」と呼ぶ。基本的に電池の容量は活物質の種類と量に従い、「1グラム当量の物質が析出するのに要する電気量は、物質の種類によらず一定(=ファラデー定数=約96,500 C/mol)である」というファラデーの電気分解の法則によって決まる。電池 フレッシュアイペディアより)

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    電池から見た水素

    燃料電池は、メタノールや天然ガス、水素などの燃料から触媒を用いて発電を行う発電装置である。反応に高温を必要とするものが多い。使用する電解質や燃料の種類により以下の5種類に分類される。電池 フレッシュアイペディアより)

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