各類電池(特別是水銀電池)............? - 社會議題

1.乾電池
　　乾電池是最通用的電池之一，又叫做Lechanche’電池，得名自發明家Georges Lechanche’(1893-1882)乾電池的負極是鋅罐，它常用鋼或紙板外套包圍，防止與大氣作用。正極是一支碳棒及外層包圍碳棒的二氧化錳(MnO2)和石墨粉的厚漿。兩電極之間填滿了NH4Cl和ZnCl2的飽和溶液和一些惰性漆料濕漿糊，當電極被連接時，負極的鋅即被氧化就失去電子(e-)。失去的電子便經由電線跑到正極使NH4Cl中解離出的NH4+離子還原，同時也形成氫氣。釋出的氫再被氧化錳所氧化，而NH3則被利用形成錯合物。
2.鹼性電池
當連接電極時，負極的鋅(Zn)與氫氧根離子作用，使鋅變成氧化鋅，且生成水並釋出電子，負極釋出的電子又與正極的二氧化錳作用，讓二氧化錳還原(獲得電子，價數由4+變為3+)。
3.水銀電池
　　在負極的材料是鋅汞齊。反應的固態HgO在正極被還原。其電解質是Zn(OH)2在KOH溶液內之漿糊，為強鹼性，內含有鋅酸根錯離子：Zn(OH)42-，而在正極的材料是氧化汞。此種電池也是鹼性電池的一種。
　　在負極的鋅汞齊，和氫氧化鋅中的氫氧根離子化合而成氧化鋅和水，同時釋放出電子，電子會沿著電線至正極，和正極的氧化汞與負極反應時產生的水一並反應成汞和氫氧根離子。而在電池淨反應內除了Zn和汞齊(Hg)外，反應式中的物質純綷為固体和液体。實驗中負極與正極均是緊縮的粉末，電極間的空間填充含有一些NaOH或Hg(OH)2電解質之濕氧化汞糊狀物，而以多孔紙質襯墊與陽極隔離。我們也發現電池電位隨汞齊內鋅濃度的改變而起的變化是輕微可以忽略的。最後，用過的電池應再處理以回收汞以儘量避免汞及汞化合物進入環境中而引起污染。
4.鉛蓄電池
　　鉛蓄電池的基本構造是在硫酸中浸泡鉛板和氧化鉛板，而這兩塊板子就是兩個電極，負極為鉛板，正極為氧化鉛板(許多鉛蓄電池的電極使用銻含量4.2%的鉛銻合金，或含鈣0.8%的鉛鈣合金)。當電池放電時，負極的鉛會和硫酸中的硫酸根離子化合成硫酸鉛，且附著在陽極上，同時也產生電子。電子通過電線至正極形成電流，和正極的氧化鉛與硫酸中的氫離子、硫酸根離子一同化合成硫酸鉛和水。
5.鎳鎘電池
　　為於負極的鎘(Cd)和氫氧化鈉(NaOH)中的氫氧根離子(OH-)化合成氫氧化鎘，並附著在陽極上，同時也放出電子。電子沿著電線至陰極，和陰極的二氧化鎳與氫氧化鈉溶液中的水反應形成氫氧化鎳和氫氧根離子，氫氧化鎳會附著在陽極上，氫氧根離子則又回到氫氧化鈉溶液中，故氫氧化鈉溶液濃度不會隨著時間而下降。
6.鋰離子電池
　　目前商業化的鋰離子電池之能量密度約為 260~270 kWh/m3，是鎳鎘鹼性電池的二倍以上。而高能量密度電池的關鍵在於高負載容量之電極材料的開發，對於可逆的電極材料而言，具有層狀或隧道結構等開放性結構材料為最適用。在鋰離子二次電池中，此類結構提供了鋰離子容易進出的管道與快速的遷移率，可增加電池的循環壽命。
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