Av Chris Deziel – Uppdaterad 24 mars 2022
Alexander Shalamov/Hemera/Getty Images
Batterier omvandlar kemisk energi till elektrisk energi. Medan ett citronbatteri bara ger en blygsam effekt, visar det samma princip som driver bilbatterier. Den här guiden visar hur man bygger en fungerande elektrokemisk cell hemma med två vardagliga föremål:Coca‑Cola och vinäger.
En grundläggande elektrokemisk cell består av en anod, en katod och en elektrolyt. Anoden (negativ elektrod) och katoden (positiv elektrod) är gjorda av två olika metaller som reagerar i olika hastigheter. Isolerat flödar elektroner för långsamt för att generera användbar ström. Genom att sänka ner elektroderna i en elektrolyt - vanligtvis en sur lösning - skapas en kemisk gradient som driver elektroner genom en extern krets. Så länge den kemiska reaktionen fortsätter producerar cellen en jämn spänning.
Vilken läsk som helst som innehåller fosforsyra kan fungera som elektrolyten; Coca‑Cola (vanlig eller diet) är ett populärt val. Skär en remsa från aluminiumburken och slipa sedan bort färgen för att exponera metallen. Använd en liten kopparremsa för anoden. Lägg båda remsorna i ett glas Coca‑Cola och anslut en voltmeter. Du bör läsa ungefär 0,75 V. Aluminium fungerar som katod, medan koppar fungerar som anod.
Vinäger, som innehåller ättiksyra, är en utmärkt elektrolyt. Använd en kopparremsa för anoden. En zinkelektrod - som en galvaniserad spik belagd med zink - fungerar som en bättre katod än aluminium. Att sänka de två elektroderna i vinäger ger cirka 1 V. För att driva en lysdiod, koppla två celler i serie:fäst lysdioden mellan anoden på den första cellen och katoden på den andra, och överbrygga sedan de återstående elektroderna med en tråd.
Eftersom vinäger är klart kan du se reaktionen i realtid. Efter att ha kört en lysdiod över natten, inspektera zinkelektroden. En mörk, svart avlagring av kopparatomer kommer att ha bildats när vätejoner kombineras med elektroner och sätter sig på zinkytan. Du kan också se bubblor av vätgas bildas på kopparremsan – vätejoner får elektroner för att bli väteatomer, som paras ihop till H₂-molekyler.
