化学电源与典型一次电池的工作原理

化学电源是一种能量转换装置。放电时，化学能转变为电能；充电时，电能转换为化学能贮存起来。一次性电池的反应是不可逆的，二次电池(或蓄电池)的反应是可逆的。
一次电池工作原理：锌-锰电池是一次性电池。(-)zn｜NH4Cl+ZnCl2｜Mn02(+)电池的活性物质是二氧化锰和锌，在空间是分隔开的，二者都与NH4Cl和ZnCl2的水溶液相接触。电解液含有阳离子、阴离子，是一种离子导体，但并不具有电子导电性。当锌电极与电解质NH4Cl+ZnCl2接触时，金属锌将自发地转入溶液中，发生锌的氧化反应。锌电极上的zn2+转入溶液后，将电子留在金属上，结果，锌电极带负电荷。它将吸引溶液中的正电荷，在两相间产生电位差，这个电位差阻滞zn2+继续转入溶液，同时促使zn2+返回锌电极，结果形成了锌电极带负电荷，溶液一侧带正电荷的离子双电层。二氧化锰电极存在类似情况，只是电极带正电荷，溶液一侧带负电荷。在外电路接通之前，电极上都存在上述的动态平衡，一旦接通外电路，锌电极上的过剩电子流向二氧化锰电极，在MnO：电极上使Mn4+还原为Mn3+。