璀璨华夏:挽千古意难平第二艺术
第469章 电池(一)(第2页)
气体中原子间距离大,电子很难在原子间定向移动形成电流,不利于导电,这与常见的固态导电材料不同。
同时氢元素又因为容易失去电子所以表现地很活泼,在空气中与氧气反应发生燃烧,与金属接触又会容易形成氢化物。
所以结合质子数量、电子层数,以及存在形态后,适合作为电学材料的反倒是拥有四层电子的铜原子。
铜原子有29个质子,四层电子从内到外分别是2个,8个,18个和1个。
它的质子数虽然多,但是它却符合电子层越多,且电子层外围的电子数越少,就越容易形成自由电子。
也就是铜原子最外层的那一个电子容易受外力影响脱离束缚成为自由电子。
这也是为什么铜的导电性很好,很适合做为导线使用。
并且铜只要施加很小的电压就能产生电流,甚至小到电压只要不为零就行。
所以科学家们一开始都倾向于用铜作为电池的原料之一。如果能找到一种缺失了电子,很容易从外界获得电子的物质,并将这个物质与铜相连产生电子流动。
或者说如果能找到一种比铜更容易失去电子的元素,让该元素的电子流向铜元素,那么电池是否就诞生了呢?
没错,科学家们反复尝试找到了这么一种比铜更容易失去电子的元素,锌。
但只是控制锌和铜的相连,就能得到可人为控制释放电力的电池了吗?没有那么简单。
因为还没有解决电池最关键的一个问题,那就是电子流动如何持续。
锌虽然很容易失去电子,但当锌的一个电子流到铜原子中时,锌原子的质子数就会多于电子数,从而显正电。
而铜原子会因为多了一个电子从而显负电。
所以锌的第二个外层电子会因为与此时显负电的铜原子同性相斥。
同时显正电的锌原子又会吸引住自己这个外层显负电的电子。
从而无法维持电子的持续流动,电池的作用也就达不到了。
那么想要保证电池的电子持续流动,就得想办法将已经失去外层电子的锌原子,也就是已经显正电的阳离子抛弃掉。