化學電源概述
一種將化學反應的吉布斯函數變化直接轉化為電能的裝置，習慣上稱為電池。它由正、負極和電解質組成，正、負極之間通常放有隔膜，以防止兩電極間電子直接接觸而產生內部短路。無負荷時，兩個電極之間的電位差為電池的開路電壓，它決定於電池係統的熱力學性質。如兩個電極都是可逆的，這就是電池電動勢。電池與外電路連接時（有負載時）的工作電壓總是低於開路電壓，其差值取決於電極過程動力學和電池內部的歐姆電位降損失。進行還原反應的電極，電化學上叫陰極；進行氧化反應的電極，電化學上叫陽極。陰極是電池的正極，陽極是電池的負極。在各種能源裝置中，化學電源的主要特點是機動、使用方便、無噪聲、對環境適應性強，1/10克直至噸級的電池有基本相同的轉換效率，廣泛用於通訊、國防以及人們日常生活等各個領域。
比能量、比功率、貯存壽命和蓄電池的充放電循環次數等是化學電源的重要指標，是選用化學電源的主要依據。據統計，目前電池品種已超過100種，常用的也有40多種，但還遠不能滿足科學技術發展的要求。化學電源一直是電化學研究中的一個重要方向。
化學電源種類繁多，大體上可分為原電池、蓄電池和燃料電池三大類。
電池是電化學的反應器。其中發生的電化學過程有兩種類型：一種是利用電來推動本來不能自發進行的化學反應發生，這就是電解過程，例如電解製鋁、電解食鹽水製氯和燒堿等，此時電能轉化為化學能；另一種是上述的逆過程，即利用自發化學反應產生電，如幹電池的放電過程，此時化學能轉化為電能。無論是哪類電化學過程，都必須通過電池才能進行。當用於電解時，這種電池稱作電解電池；當用於放電時，則稱作自發電池。工業上把前者稱為電解槽，後者稱為化學電源。雖然兩者結構可以差別很大，但本質上是一樣的，化學中統稱電池。為與狹義的日常所說的“電池”（即化學電源）相區別，也可把上述廣義的電池稱作電化學電池。
一、電池的原理和結構
電池由兩個電極和電極之間的電解質構成。電池的電解質可以是電解質溶液（用水或非水作溶劑）、熔鹽或固體電解質，這些都是離子導體。電池的電極應包括金屬部分和它附近的電解質部分，但習慣上電極往往隻指它的金屬部分。金屬是電子導體，電解質是離子導體，前者不允許離子通過，而後者又不允許電子通過。因此當電流通過電池時，必須在電極的金屬｜電解質界麵上發生電子和離子的交換。
電池是由兩塊多孔碳（電子導體）插在約1.2М溴化鋅水溶液中構成。當外電源對電池加上一定的直流電壓時（左方為正），電流將從左方穿過電池流向右方。
如果在經過一段時間電解後，撤去外電壓，就可以測出上述電池本身的電勢仍維持在1.8伏左右。這是因為左方電極的多孔碳中保留著溴，右方保留著鋅，使電池左方電極實際上成為溴電極，右方成為鋅電極，兩者與電解液組成了自發電池。當用導線把它們與外負載相聯時便能對外作功，同時電池電勢下降，直至多孔碳中的溴和鋅耗盡為止。
二、電池的應用
電池的應用分為兩類；一類是用作化學電源，利用電池中化學能轉變成電能，幹電池、蓄電池和燃料電池是常用的三類化學電源；另一類是用作電解槽，此時是用電來推動化學反應進行，電解、電鍍、電冶金、電拋光和電化學加工屬於這類。
1.電鍍
在金屬、合金或非金屬製品的表麵上電沉積一薄層其他金屬或合金，賦予製品特殊的表麵性能，例如美麗的外觀、較強的耐蝕性或耐磨性、較大的硬度、反光性、導電性、磁性、可焊性等。電鍍是許多工業部門的重要組成部分，大量的金屬和非金屬製品、飛機、汽車和輪船的配件都要經過電鍍加工以提高其使用價值和經濟效益。電鍍時將金屬製品或表麵金屬化的非金屬製品作為陰極，電沉積金屬（鍍鉻時用鉛或鉛銻合金）的板或棒作為陽極，分別掛在銅或黃銅極棒上，陰極和陽極都浸入含有沉積金屬離子的電解液中，然後通直流電。
1840年首次有文獻報道電鍍實驗，其後70年中，基本上限於工藝探索，對其機理、最佳操作條件以及鍍層的金屬學性質缺乏係統的科學研究，因此工藝改革不快。20世紀20年代以後，隨著汽車、機械、電子、日用五金和家用電器等工業的迅速發展以及新技術發展的需要，大大加速了電鍍新技術的研究、開發和推廣；另一方麵，溶液物理化學的進展和電極過程理論、電化學測試技術的新發展，也為電鍍理論的研究提供條件。因此電鍍工藝的進展很快。電鍍層依其功能不同分為下列幾類：（1）防護鍍層。主要用來防止或減緩金屬製品的腐蝕。鋅、鎘和錫的鍍層最常用作鋼鐵製品的防護鍍層。鋅鍍層適用於工業和農村的大氣環境，鎘鍍層則是在海岸或鹽霧氣氛環境中防護性較好的鍍層。鋅和鎘鍍層通常都經過鉻酸處理以提高其防護性。錫鍍層主要用於食品容器，它既對鋼基體起保護作用，又不致汙染食品。在特殊的情況下，也采用銅、黃銅、鎳、鉻和鉛作為鋼鐵製品的防護鍍層。