半电池

在电化学中，半电池是一种包含导电电极和周围导电电解质的结构，由天然存在的亥姆霍兹双层隔开。 该层内的化学反应瞬间在电极和电解质之间泵送电荷，导致电极和电解质之间存在电位差。 典型的阳极反应涉及电极中的金属原子被溶解并作为正离子传输穿过双层，导致电解质获得净正电荷，而电极获得净负电荷。 不断增加的电势差在双层内产生强电场，电势值不断上升，直到场停止净电荷泵反应。 这种自限制作用几乎立即发生在孤立的半电池中； 在应用中，两个不同的半电池适当连接构成原电池。

标准半电池由一个金属电极组成，该金属电极处于 298 开尔文 (25°C) 的 1 摩尔 (1 mol/L) 金属盐水溶液中。 电化学系列由标准电极电位组成，与反应系列密切相关，是通过测量金属半电池与标准氢半电池通过盐桥连接的电路中的电位差而产生的。

标准氢半电池：

2H+(aq) + 2e− → H2(g)

丹尼尔电池的半电池：

原方程

Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu

半电池 (anode) of Zn

Zn → Zn2+ + 2e−

半电池 (cathode) of Cu

Cu2+ + 2e− → 铜