spänningsceller

En spänningscell, eller spänningsceller, är en enhet som omvandlar kemisk energi till elektrisk energi genom redoxreaktioner. Den framkallar en elektrisk potentialskillnad mellan två elektroder som driver elektroner genom en yttre krets. Den omvandlade energin kan sedan användas för att driva elektriska losser eller lagras i batterier.

En typisk spänningscell består av två elektrodehindlade ytor (anod och katod) separerade av en elektrolyt som tillåter joner att röra sig och upprätthålla elektrisk neutralitet. I galvaniska (voltaiska) celler sker spontana redoxreaktioner och cellpotentialen uppmäts som EMF. I elektrolytceller krävs däremot extern energi för att driva icke-spontana reaktioner, till exempel vid elektrolys eller metallplätering. Sådana celler skiljer sig från bränsleceller, där bränslen kontinuerligt tillförs för att producera elektricitet.

CELLENS potential bestäms av de inblandade reduktionsreaktionerna och deras standardelektrodepotentialer, och kan beräknas med Nernst ekvation vid olika koncentrationer och temperaturer. Ofta betecknas cellens notation som left electrode | electrolyte || electrolyte | right electrode, där de yttre termerna representerar anoden och katoden. Viktiga egenskaper är inre resistans, kin närhet och livslängd, vilket påverkar effektivitet och användbarhet i praktiska tillämpningar.

Användningar inkluderar energilagring i batterier och superkondensatorer, elektrisk drivning av fordon, elektroplätering och industriell elektrolys. Historiskt utvecklades spänningsceller för att förstå redoxpotentialer och möjliggöra praktisk energiomvandling, från Voltas stapel till dagens avancerade kemiska celler.