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5秒判斷電池電量的極簡技巧,你再也不用找遙控器來試了

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相信大家在生活中常常遇到這樣一個難題。手上有幾節鹼性電池,一些用過,一些沒有用過,但是它們被擼在了一起已經看不出來了。

手頭沒有電器或者專業設備的情況下,怎麼知道哪些電池的電量是滿的,哪些已經被用過了呢?

實際上,有個非常簡便的方法可以讓你在幾秒內判斷它們各自的電量。

一起來看看吧!

關鍵概念

恢復係數

材料和操作

幾節長的一樣,但是電量不同的鹼性電池

透明塑料薄膜(可選)

尺子(可選)

手機(可選)

操作很簡單,像下面這張圖一樣,把幾節電量不同的電池放在高處,然後讓它們一齊落下,誰彈得高,誰的電量就少。這就是判斷電池電量的超級簡單粗暴,但是又非常科學的方法。

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不同電量的電池的彈力

@Royal Society of Chemistry

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左邊2個:新電池;中間2個:一半電量;右邊2個:完全沒電量。

原理

這個方法看起來非常簡單,但是背後的原理並不簡單。

2015年,普林斯頓大學的的機械和航空航天工程副教授Daniel Steingar 的團隊受到了網絡視頻的啟發,研究了這個現象,並證明它確實可以用來鑑定鹼性電池的電量,其準確性和能量色散型X射線衍射儀(EDXRD)相當。

這些化學家在《材料化學雜誌》(Journal of Materials Chemistry )上發表了論文,研究並解釋了這個現象背後的原理。

鹼性電池,也就是鹼性鋅錳電池的陽極是鋅,而且是啫喱狀的;陰極是二氧化錳(MnO2)。

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鹼性鋅錳電池構造(灰色那坨是啫喱狀的陽極)

電極怎麼會是啫喱狀的呢?

其實在電池的陽極,粉狀的鋅被摻在了增稠劑(如羧甲基纖維素,聚丙烯酸鈉)裡,它們形成了啫喱狀的物質。啫喱狀的電極可以增加反應接觸面積,還可以吸收震動。

當電池放電(也就是被使用)時,陽極的鋅會開始氧化,形成Zn(OH) 2-離子,它們會沉澱成為氧化鋅(ZnO)。這種氧化鋅形成了一種多孔的網格結構,而鋅的這種變化增加了電池的彈性(恢復係數),使電池可以在桌面彈起來。

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新鹼性電池的陽極(左)和放完電的陽極(右)

doi: 10.1039/c5ta01576f

當電量只剩50%的時候,電池內部的含鋅陽極已經完全成為了類似於陶瓷的固體,而此時電池的彈性(恢復係數)也達到最大,不會再顯著增加了。

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隨著電量的降低,鹼性電池的彈性增加。但是電量消耗一半以後,彈性就不怎麼變化了。

doi: 10.1039/c5ta01576f

啥意思呢?

用人話來說,這種方法可以很好地區分新電池和用過的鹼性電池。但是對於電量都不足50%的鹼性電池來說,這種方法就不怎麼靈了。

Steingart 還說,幫助這項研究進行電池測試的金霸王(Duracell)公司指出,它家的電池可以承受從30厘米高的地方墜落。所以大家如果用這個牌子的電池做實驗,別超過這個高度就可以了。

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