经典电化学(极力推荐)
电导率与浓度的关系
强电解质溶液的电导率随着浓度的 增加而升高。当浓度增加到一定程 度后，解离度下降，离子运动速率 降低，电导率也降低，如H2SO4 和 KOH溶液。 中性盐由于受饱和溶解度的限制， 浓度不能太高，如KCl。 弱电解质溶液电导率随浓度变化不 显著，因浓度增加使其电离度下降， 粒子数目变化不大，如醋酸。
解质溶液、熔融电解质等。
A.正、负离子作反向移动而导电 B.导电过程中有化学反应发生
C.温度升高，电阻下降
D.导电总量分别由正、负离子分担
*固体电解质，如 AgBr、PbI2 等，也属于离子导体，但 它导电的机理比较复杂，导电能力不高，这里以讨论电 解质水溶液为主。
正极、负极
正极： 电势高的极称为正极，电流从正极
的电解质溶液，接通稳压直流电源， 这时电极上有反应发生，正、负离子 分别向阴、阳两极迁移。
通电一段时间后，电极附近溶 液浓度发生变化，中部基本不变。
小心放出阴极部（或阳极部）
溶液，称重并进行化学分析，根据
输入的电量和极区浓度的变化，就
可计算离子的迁移数。
迁移数的测定方法
Hittorf 法中必须采集的数据： 1. 通入的电量，由库仑计中称重阴极质量的增加而得， 例如，银库仑计中阴极上有0.0405 g Ag析出，
流向负极。在原电池中正极是阴极； 在电解池中正极是阳极。
负极： 电势低的极称为负极，电子从负极
流向正极。在原电池中负极是阳极； 在电解池中负极是阴极。
阴极、阳极
阴极： 发生还原作用的极称为阴极，在原
电池中，阴极是正极；在电解池中， (Cathode) 阴极是负极。
阳极： 发生氧化作用的极称为阳极，在原
迁移数在数值上还可表示为：
t
I I
Q Q
r r r
U U U
负离子应有类似的表示式。如果溶液中只有一种电
解质，则：
t t 1
如果溶液中有多种电解质，共有 i 种离子，则：
ti t+ t 1
迁移数的测定方法
1．Hittorf 法 在Hittorf迁移管中装入已知浓度
法拉第定律的数学表达式
Mz ze M Az- ze A
取电子的得失数为 z，通入的电量为 Q，则电极
上发生反应的物质的量 n 为：
n
Q zF
或 Q nzF
电极上发生反应的物质的质量 m 为：
m
nM
Q zF
M
法拉第常数
法拉第常数在数值上等于1 mol元电荷的电量。
⒉电池 汽车、宇宙飞船、照明、通讯、 生化和医学等方面都要用不同类 型的化学பைடு நூலகம்源。
⒊电分析 ⒋生物电化学
两类导体 1. 第一类导体
又称电子导体，如金属、石墨等。
A.自由电子作定向移动而导电 B.导电过程中导体本身不发生变化 C.温度升高，电阻也升高 D.导电总量全部由电子承担
两类导体 ⒉ 第二类导体 又称离子导体，如电
第二节 离子的电迁移和迁移数
•离子的电迁移现象 •电迁移率和迁移数 •离子迁移数的测定
离子的电迁移现象
设想在两个惰性电极之间有想象的平面AA和BB， 将溶液分为阳极部、中部及阴极部三个部分。假定未 通电前，各部均含有正、负离子各5 mol，分别用+、号代替。
离子的电迁移现象
设离子都是一价的，当通入4 mol电子的电量时， 阳极上有4 mol负离子氧化，阴极上有4 mol正离子还原。
电化学研究对象
电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及 转化过程中有关规律的科学。 电化学就是研究带电界面上所发生现象的科学。 （From: John O’M Bockris）
电解
电能
电池
化学能
电化学的用途
⒈电解 精炼和冶炼有色金属和稀有金 属；电解法制备化工原料； 电镀法保护和美化金属； 电化学氧化着色等。
时，L 与 m
c 之间呈线性关系。德
国科学家Kohlrausch总结的经验
式为：
L
荷一价电
阴极
1 11
2 H2,
Cu, 2
Au 3
荷二价电
阴极
2
H2 ,
Cu,
Au 3
荷三价电
阴极
3 2
H2
,
Au
阳极
1 4 O2 ,
1 2 Cl2
阳极
1 2 O2 , Cl2
33
阳极 4 O2 , 2 Cl2
荷电粒子基本单元的选取
例题：
通电于 Au(NO3 )3 溶液，电流强度 I 0.025 A ，
电导、电导率、摩尔电导率
摩尔电导率（molar conductivity）
在相距为单位距离的两个平行电导电极之间，放
置含有1 mol电解质的溶液，这时溶液所具有的电导称
为摩尔电导率 L m ，单位为 S m2 mol。1
L
m
def
kVm
k c
Vm是含有1 mol电解质的溶液
的体积，单位为 m3 mol1，c 是电解
电流效率
表示式 （1）
电流效率= 理论计算耗电量 ×100%
实际消耗电量
表示式 （2）
电流效率= 电极上产物的实际量×100%
理论计算应得量
法拉第定律的文字表述
Faraday’s Law
⒈ 在电极界面上发生化学变化物质的质量 与通入的电量成正比。
⒉ 通电于若干个电解池串联的线路中，当 所取的基本粒子的荷电数相同时，在各个电 极上发生反应的物质，其物质的量相同，析 出物质的质量与其摩尔质量成正比。
离子迁移数的定义
把离子B所运载的电流与总电流之比称为离子B
的迁移数（transference number）用符号 tB 表示。
其定义式为：
tB def
IB I
tB是量纲为1的量，数值上总小于1。
由于正、负离子移动的速率不同，所带的电荷不
等，因此它们在迁移电量时所分担的分数也不同。
离子迁移数的定义
电导池常数
Kcell
l A
单位是 m1 。
R
l A
Kcell
K cell
1
R
kR
因为两电极间距离 l和镀有铂黑的电极面积 A 无 法用实验测量，通常用已知电导率的KCl溶液注入电 导池，测定电阻后得到Kcell 。然后用这个电导池测未 知溶液的电导率。
电导池常数Kcell 的测定： Kcell = k(已知)/G(测定)
析出 Au(s)=1.20 g 。已知 M(Au)=197.0 g mol-1。 求：
⑴ 通入电量 Q ；
⑵ 通电时间 t ；
⑶ 阳极上放出氧气的物质的量。
荷电粒子基本单元的选取
解法一
取基本粒子荷单位电荷：即 1 Au,
3
1 4
O2
(1)
Q
nzF
1.20 g 197.0 gmol-1
196500 /3
•电导、电导率、摩尔电导率 •电导的测定 •电导率、摩尔电导率与浓度的关系 •离子独立移动定律和摩尔电导率
电导、电导率、摩尔电导率
电导（electric condutance） 电导是电阻的倒数，单位为 1 或 S 。
G 1 R
RU, I
G I U
电导 G 与导体的截面积成正比，与导体的长度成
两电极间正、负离子要共同承担4 mol电子电量的 运输任务。
现在离子都是一价的，则离子运输电荷的数量只 取决于离子迁移的速度。
离子的电迁移现象
1．设正、负离子迁移的速率相等，r r，则导电任
务各分担2mol，在假想的AA、BB平面上各有2mol正、 负离子逆向通过。
当通电结束，阴、阳两极部溶液浓度相同，但比 原溶液各少了2mol，而中部溶液浓度不变。
Cu电极：
Cu2++2e-→ Cu(S) 发生还原作用，是阴极。电流 由Cu极流向Zn极，Cu极电势高， 是正极。
电解池(electrolytic cell)
电极①：
与外电源负极相接，是负极。
①
②
发生还原反应，是阴极。
Cu2++2e-→Cu(S)
电极②：
与外电源正极相接，是正极。 发生氧化反应，是阳极。 Cu(S)→ Cu2++2e-
1.向阴、阳两极迁移的正、负离子物质的量总和恰好等 于通入溶液的总电量。
2.
阳极部电解质物质的量的减少 阴极部电解质物质的量的减少
正离子所传导的电量(Q 负离子所传导的电量(Q
) )
=
正离子的迁移速率(r 负离子的迁移速率(r
) )
如果正、负离子荷电量不等，如果电极本身也发 生反应，情况就要复杂一些。
质溶液的浓度，单位为 mol m3 。
电导的测定
电导测定的装置
电导测定实际上测定的是电阻， 常用的韦斯顿电桥如图所示。
AB为均匀的滑线电阻，R1 为可变 电阻，并联一个可变电容 F 以便调 节与电导池实现阻抗平衡，M为放 有待测溶液的电导池，Rx电阻待测。
I 是频率在1000Hz左右的高频交流电 源，G为耳机或阴极示波器。
电导的测定
接通电源后，移动C点，使DGC线路中无电流 通过，如用耳机则听到声音最小，这时D，C两点电 位降相等，电桥达平衡。根据几个电阻之间关系就 可求得待测溶液的电导。
R1 R3 Rx R4
G 1 R3 AC 1 Rx R1R4 BC R1
电导池常数（cell constant）
n(电) 0.0405 g /107.88 g mol1 3.754 104 mol
电化学电池领域的催化剂
电化学电池领域的催化剂
1. 贵金属催化剂，包括铂、铱、钌等贵金属催化剂，它们在燃
料电池和水电解等领域具有良好的催化活性和稳定性，但成本较高。
2. 过渡金属氧化物催化剂，如氧化铁、氧化镍等，这些催化剂
在氧化还原反应中具有良好的催化活性，可用于锂空气电池和锂硫
电池等。
3. 碳基催化剂，碳纳米管、石墨烯等碳基材料因其大比表面积
和优异的导电性，被广泛应用于氧还原反应和氢析出反应中。
4. 有机催化剂，如金属有机框架材料（MOFs）和共轭聚合物等，具有结构可调性和高度的可控性，逐渐成为电化学催化剂的研究热点。
5. 生物催化剂，如酶类和细胞色素等生物催化剂，具有天然的
催化活性和对环境友好的特点，被广泛研究用于生物燃料电池和生
物电解等领域。
总的来说，电化学电池领域的催化剂种类繁多，不同的电化学
反应需要不同类型的催化剂来提高反应速率和效率，因此催化剂的设计和研究对于电化学能源转换和储存技术的发展至关重要。
希望这些信息能够对你有所帮助。
电化学参考书目
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电化学书籍
学标准电极电位数据手册 《Surface scie nee studies of model fue cell electrocatalysts 》 《标准电极电势》 《Fuel Cells - Green Power 》Handbook of Batteries 燃料电池 《Fuel cell systemsexpla ined 》 《Electrochemistry in light water reactors 》 《Build your own Fuel Cells 》Fuel cell Handbook 第 7 版《经典专著 化学电源》《Battery Separators 〉电池用铝合金阳极材料研Fuel_Cell_Electronics_Packaging EIS 在电池研发中的应用 化学与能源 一本燃料电池的书籍----教你制做燃料电 池碳材料电化学电容器综述 微生物燃料电池 第一本书(Logan , 2008)研究表征和评价化学电源的传统电化学技术Fuel Cell Tech no logy PEM Fuel《电化学测试技术》 《Impeda nee Spectroscopy, Theory Experime ntand Applications 》 《Techniques and Mechanisms in Electrochemistry) 《实验电化学》 《电化学阻抗谱导论》 标准电极电位数据手册 电 化学阻抗谱-浙江大字-张鉴清 《Electrochemistry principles, methods, and applications 》《交流阻抗综述》电导率的测定资料专著实验电化学原理及应用 08年新书，Electrochemical Impedanee Spectroscopy 《标准电极电势》electrochemical instruments introduction电极 的维护和保养 极化曲线的原理及应用 天津大学电化学测试方法 PPT Basics of Electrochemical Impeda nee Spectroscopy Ag/AgCl 软件极化曲线拟合软件 循环伏安法模拟软件 电化学测定方法.腾岛.昭.等著.陈震等译 voltammetry and polarography (PPT form) 电化学仪器(美国)其他 电池 究的新进展专著Cells modeling solid oxide fuel cell动力电池论坛参比电极的制备zview 阻抗使用说明(含交流阻抗)不同型号CHI工作站官方资料电化学阻抗谱EIS简介.电化学暂态研究技l.ppt电化学测试技术电化学阻抗谱导论电化学拉曼《金属腐蚀与防护》《腐蚀电化学》赵世伟标准电极电位数据手册金《Electrochemistry prin ciples, methods, and applicati onS〉《Corrosi on 属Dictio nary》《Chemical Processes on Solid Surface》电导率的测腐定资料《标准电极电势》仪器分析录像片［14］电化学系统金属电化学保护参比电极阴极保护简明手册（德一贝克曼）金属腐蚀学原理（高校用书）腐蚀电化学蚀分析实验金属腐蚀电化学测试技术简介Ag/AgCI参比电极的制备电极的维护和保养材料选择不当造成的腐蚀破坏案例ASTMG5-94（1999）e1作静电位标记和动电位阳与极极化测量的基准测试方法厦门大学金属防腐课件腐蚀电化学分析腐蚀与防护全书--热喷涂腐蚀与防护全书--肖纪美--腐蚀总论——材料的腐蚀及其控制方法腐蚀防与防护全书--周静好--防锈技术腐蚀与防护全书--自然环境的腐蚀与防护腐蚀与防护全书--工业冷却水系统中金属的腐蚀与防护腐蚀与防护全书--肖纪美--应力作用护下的金属腐蚀.pdf腐蚀与防护全书--腐蚀试验的统计分析方法--曹楚南腐蚀与防护全书-腐蚀电化学研究方法腐蚀与防护全书--曹楚南--腐蚀电化学腐蚀与防护全书-不锈钢（王正樵编著化学工业出版社1991年版）NACE standard RP0775-05 NACE 阴极保护培训课程教案金属腐蚀电化学热力学一一电位一PH图及其应用。
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电化学是研究电和化学变化之间的关系的学科领域。
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1.《电化学基础》：这本书介绍了电化学的基础知识，包括电势、电解质、电极反应等等。
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电化学各种经典例子
什么是电化学分析?定义: 应用电化学的基本原理和实验技术，依据物质的电化学性质来测定物质组成及含量的分析方法称之为电化学分析或电分析化学。
电化学分析法（Electrochemical Analysis)是利用电化学原理进行分析的方法；如果研究重点放在分析方法的电化学原理方面称为电分析化学（Electroanalytical Chemistry）。
依据被测物质溶液所组成电池的电化学性质及其变化建立起来的方法，称为电化学分析法。
电化学分析法概括起来一般可以分为三大类：第一类是通过试液的浓度在特定实验条件下与化学电池某一电参数之间的关系求得分析结果的方法。
这是电化学分析法的主要类型。
电导分析法(conductance analysis）、库仑分析法（coulometry)、电位法(potentiometry）、伏安法（voltammetry)和极谱分析法（polarographic analysis)等，均属于这种类型第二类是利用电参数的变化来指示容量分析终点的方法。
这类方法仍然以容量分析为基础，根据所用标准溶液的浓度和消耗的体积求出分析结果。
这类方法根据所测定的电参数不同而分为电导滴定（conductance titration)、电位滴定(potentiometric titration）和电流滴定法（amperometric titration）.第三类是电重量法（electrogravimetric analysis），或称电解分析法(electro—analysis)。
这类方法将直流电流通过试液，使被测组分在电极上还原沉积析出与共存组分分离,然后再对电极上的析出物进行重量分析以求出被测组分的含量。
依据测定电参数分别命名各种电化学分析方法：如电位分析法(测电动势或电极电位）、电导分析法（溶液电导）、库仑分析法(电量）、电流分析法(电流。
分极谱、伏安）、电解分析法（电子作沉淀剂)；依据应用方式不同可分为:直接法、间接法、电重量分析法。
电化学相关书籍
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电化学是研究电荷转移过程及与化学反应相结合的科学分支，具有广泛的应用领域，如电池、电解、电沉积、电化学传感器等。
以下是一些电化学相关的书籍推荐：
1.《电化学分析》（作者：李振国）：本书介绍了电化学分析的基本原理、电极反应、电化学分析方法等内容，适合作为电化学分析课程的教材。
2.《现代电化学》（作者：王永忠）：本书介绍了电化学基本理论、电化学催化、电化学能源、电化学传感器等内容，涵盖了电化学的多个分支领域。
3.《电化学功率源与电池》（作者：周小凡）：本书介绍了电化学功率源的基本原理、电化学能量转换、电化学节能技术等内容，适合对电池、电化学能源等领域感兴趣的读者阅读。
4.《电化学工程原理与应用》（作者：李德贵）：本书介绍了电化学反应的工程原理，以及在电化学反应中应用的电极材料、反应器设计等内容。
5.《电化学传感器技术》（作者：陈鑫华）：本书介绍了电化学传感器的基本原理、不同类型传感器的设计与制备、电化学传感器在环境监测、食品安全等领域的应用。
以上是一些经典的电化学相关书籍，读者可以根据自己的兴趣和需要选择适合自己的阅读材料。
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电化学知识点完整版
电化学知识点完整版电化学作为化学学科的一个重要分支，研究了电化学反应和与电子传递有关的化学过程。
本文将全面介绍电化学的基本概念、原理和应用。
一、电化学的基本概念电化学是研究电子和离子在电解质溶液中的相互作用和转化的学科。
它涉及两种基本类型的反应：即氧化还原反应（简称氧化反应和还原反应）和电解反应。
1. 氧化还原反应氧化还原反应是电化学中最基本的反应类型。
氧化反应是指物质失去电子，还原反应是指物质获得电子。
在氧化还原反应中，电子的转移伴随着离子的迁移和化学键的断裂和形成。
2. 电解反应电解反应是指在电解质溶液中，由于外加电压而引起的非自发反应。
在电解反应中，电子从外部电源进入电解质溶液，物质离子在电解质溶液中发生迁移和转化。
二、电化学的基本原理电化学涉及两个基本的物理现象：电解和电池。
1. 电解电解是指用电流促使电解质溶液中离子发生迁移和转化的过程。
根据电解溶液中离子的迁移方式，电解可以分为两种类型：阳极电解和阴极电解。
在阳极电解过程中，阳离子移向负极，负离子移向阳极；反之，在阴极电解过程中，负离子移向阳极，阳离子移向负极。
2. 电池电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由两个电极（即正极和负极）和介于两者之间的电解质组成。
电池可以分为两类：非可逆电池和可逆电池。
非可逆电池是指只能进行一次反应，反应过程不可逆；可逆电池是指可以进行可逆反应，外加电压可以使电池反应方向发生逆转。
三、电化学的应用电化学在许多领域有着广泛的应用，以下列举其中几个重要的应用领域。
1. 电解和电镀电解和电镀是电化学应用的典型例子。
通过外加电流促使金属离子在电解质溶液中还原为纯净金属，并在电极上形成一层均匀的金属沉积。
2. 燃料电池燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。
它通过氧化还原反应将燃料和氧气直接转化为电能，并产生水和二氧化碳等物质。
3. 腐蚀与防腐电化学在材料科学和工程领域中的应用非常重要。
通过研究金属在电解质溶液中的电化学反应，可以预测和防止金属的腐蚀现象，从而在工程中采取有效的防腐措施。
电化学分析法(最全)
电化学分析法［日期：2011-06-24］来源：作者：[字体:大中小］电化学分析法（electroanalytical chemistry）是根据电化学原理和物质在溶液中的电化学性质及其变化而建立起来的一类分析方法.这类方法都是将试样溶液以适当的形式作为化学电池的一部分,根据被测组分的电化学性质，通过测量某种电参量来求得分析结果的。
电化学分析法可分为三种类型。
第一种类型是最为主要的一种类型,是利用试样溶液的浓度在某一特定的实验条件下与化学电池中某种电参量的关系来进行定量分析的，这些电参量包括电极电势、电流、电阻、电导、电容以及电量等；第二种类型是通过测定化学电池中某种电参量的突变作为滴定分析的终点指示，所以又称为电容量分析法，如电位滴定法、电导滴定法等；第三种类型是将试样溶液中某个待测组分转入第二相,然后用重量法测定其质量，称为电重量分析法，实际上也就是电解分析法。
电化学分析法与其他分析方法相比，所需仪器简单，有很高的灵敏度和准确度,分析速度快，特别是测定过程的电信号，易与计算机联用,可实现自动化或连续分析。
目前,电化学分析方法已成为生产和科研中广泛应用的一种分析手段.第一节电势分析法电势分析法是一种电化学分析方法，它是利用测定原电池的电动势（即用电势计测定两电极间的电势差），以求得物质含量的分析方法。
电势分析法又可分为直接电势法（potentiometric analysis)和电势滴定法（potentiometric titration）.直接电势法是根据测量原电池的电动势,直接求出被测物质的浓度。
应用最多的是测定溶液的pH。
近些年来，由于离子选择性电极的迅速发展,各种类型的离子选择性电极相继出现，应用它作为指示电极进行电势分析，具有简便、快速和灵敏的特点，特别是它能适用于其它方法难以测定的离子。
因此，直接电势法在土壤、食品、水质、环保等方面均得到广泛的应用。
电势滴定法是利用电极电势的变化来指示滴定终点的分析方法。
电化学水处理电极
电化学水处理电极
电化学水处理使用的电极通常为化学修饰电极，通过在电极表面进行分子设计，将具有良好特性的分子、离子、聚合物固定在电极表面，从而改变电极和电解液界面的微结构，使电极具有良好的电催化性能。
常用的电化学水处理电极有金属氧化物涂层电极，如钛基涂层电极（Dimensionally Stable Anodes，DSA，尺寸稳定阳极）。
这种电极以耐腐蚀性强的金属钛为架构，并在其表面涂覆具有电催化活性的金属氧化物，因此具有耐腐蚀性强、材料消耗低、阳极不会溶解而对处理水造成污染、寿命长、电流效率高、电催化性能强等特点，对水中的有机无机污染物均具有较好的清除效果。
此外，电化学水处理技术主要分为直接电解和间接电解。
直接电解是指污染物在电极上直接被氧化或者还原，包括阳极过程和阴极过程。
间接电解则是利用电化学所产生的氧化还原物，作为相应的反应剂或者催化剂，将污染物进行一定程度上的转化。
知识点高考化学之“电化学”知识点总结
知识点高考化学之“电化学”知识点总结一、原电池：（一）概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。
（二）组成条件：1. 两个活泼性不同的电极2. 电解质溶液3. 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路（三）电子流向：外电路：负极——导线——正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
（四）电极反应：以锌铜原电池为例：负极：氧化反应：Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）正极：还原反应：2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑（五）正、负极的判断：1. 从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。
2. 从电子的流动方向：负极流入正极3. 从电流方向：正极流入负极4. 根据电解质溶液内离子的移动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极5. 根据实验现象：（1）溶解的一极为负极（2）增重或有气泡一极为正极二、化学电池（一）电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池（二）化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置（三）化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池1. 一次电池常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等2. 二次电池（1）二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。
（2）电极反应：铅蓄电池放电：负极（铅）：Pb－2e-＝PbSO4↓正极（氧化铅）：PbO2＋4H+＋2e-＝PbSO4↓＋2H2O充电：阴极：PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H+阳极：PbSO4＋2e-＝Pb两式可以写成一个可逆反应：PbO2＋Pb＋2H2SO4⇋ 2PbSO4↓＋2H2O（3）目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池3. 燃料电池（1）燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池（2）电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。