伏打堆

伏打電堆（Voltaic pile），又名伏打堆，是最早出現的化學電池。

基本介紹

• 中文名：伏打堆
• 外文名：Voltaic pile
• 又稱：伏打電堆
• 定義：最早出現的化學電池

簡介

伏打電堆（Voltaic pile），又名伏打堆，是最早出現的化學電池，是在1800年由義大利物理學家亞歷山大·伏打伯爵發明。

伏打電堆由很多個單元堆積而成，每一單元有鋅板與銅板各一，其中夾著浸有鹽水的布或紙板。伏打電堆每個單元可以產生0.76V的開路電壓，擁有六個單元的伏打電堆其開路電壓大約是4.56V。

定義

由伏打製作的“伏打堆”被認為是第一種電化學電池。它包括兩個電極：一個是鋅，一個是銅。電解液可以是稀硫酸或海水滷水。電解液中存在的物質是2H⁺和SO₄^2-離子。鋅比銅和氫在電化學順序更靠前，所以鋅棒為負極，銅棒為正極。在鋅電極上，鋅失去電子成為Zn²⁺離子，在溶液中帶正電的氫離子（質子）從銅電極捕獲電子，形成氫氣泡（H₂）。因此，當兩個電極相連時會產生電流。伏打電池的化學反應式如下：

• 鋅
  
• Zn→Zn²⁺+ 2e^-
  

• 硫酸
  
• 2H⁺+ 2e^-→H₂
  

銅不參與反應過程，它只用於導電。

這種電池有個缺點，就是它並不安全，即使使用了稀硫酸也可能會有危險。另外，因為氫氣附著在銅電極表面不會被釋放，形成了金屬和電解質溶液之間的屏障，所以電池的功率會隨著時間的推移而減小。

伏打和路易吉·伽伐尼

路易吉·伽伐尼用兩種不同的金屬相連，然後和青蛙的腿相接觸，發現青蛙的腿產生運動，他稱這一現象為生物電。伏打意識到青蛙的腿既是電的導體（即是我們現在所說的電解質）也是電流的檢測器。他把青蛙的腿換成鹽水浸泡過的紙，並用其它方法檢測電流。他發現了原電池（用電解質隔開的兩個由不同的金屬製成的電極形成）的電動勢等於兩個電極電勢之的差的定律（兩個由相同金屬製成的電極之間的電動勢為0）。這被稱為電化學的伏打定律。

1800年，由於不同意伽伐尼所提出的電的產生原理，伏打發明了伏打堆，也就是最初的電池，其可以產生穩定的電流。伏打發現鋅和銅是產生電力最有效的一對不同的金屬。起初，他在裝滿鹽水的高腳杯中浸入兩個不同的電極，並將它們串聯起來，後來，他將高腳杯換成浸泡在鹽水中的紙板。

參見

• 電化學電池
  
• 賈凡尼電池