一条颤抖的青蛙腿，居然促成了电池的发明？

2024 年10 月 17 日，河南省科学院化学研究所、学术委员会主任侯益民在科普中国·星空讲坛“魅力化学 无限可能”主题场带来演讲《电池的前世今生》。

以下为侯益民的演讲节选：

Part1 从莱顿瓶到伏打电堆：电池的诞生

1745年，荷兰莱顿大学的物理学家马森布罗克教授在进行电学实验时，把一个铁钉掉到了一个玻璃瓶里。他原本以为取出铁钉后，铁钉不会再带电，但当他拿出铁钉时，却还是被电了一下。这个意外的发现让他意识到瓶子能够储存电能，从而诞生了这样一种原始的电存储装置。由于这个瓶子是在莱顿大学发现的，因此人们将其命名为“莱顿瓶”。

莱顿瓶在欧洲引起了巨大反响，许多科学家，尤其是电学家，纷纷利用它进行实验和表演。其中一次在法国巴黎圣母院的表演非常有趣，700多名修道士手拉手排成一行，第一个人拿着莱顿瓶，最后一个人拿着导线，当放电时，每个人都手舞足蹈，场面非常有趣与滑稽，给人留下了深刻印象，让人们感受到了电的威力。

随着莱顿瓶实验的广泛传播，人们对电的兴趣日益浓厚，开始尝试用它来治疗疾病或进行有趣的实验。1780年，意大利生物学家伽伐尼在解剖一只青蛙时，用两片金属将青蛙的腿肌肉与神经连接起来，发现青蛙腿会颤抖，他认为这是动物体内存在“生物电”的缘故。

意大利帕维亚大学的物理学家伏特看到伽伐尼的论文后，对此进行了深入的研究，最终证明青蛙腿的颤抖并非由生物电引起，而是由于两种活性金属和活性化学物质之间的化学反应产生的电，这才是化学电源的基本原理。于是，伏特发明了电池，叫做“伏打电堆”。它的组成很简单，就是在锌盘和银盘组中间夹有含电解质的布。伏特因此成为真正的化学电池发明者，电压单位“伏特”就是以他的名字命名的。从此，电池的发展进入了高速期。

PART2 电池技术的发展及其在现代世界的应用

下面这张表格展示了电池的发展历程，包括铅酸电池、干电池、镍镉电池等。

1911年，中国在上海建立了一个干电池和蓄电池厂，我们中国从此也开始用上了电池。随着科技的飞速发展，电池的应用范围越来越广泛，它就像一个默默无闻的幕后英雄，在各个领域发挥着重要作用。

它是交通运输领域的变革推动者。电动汽车的兴起正逐渐改变我们的出行方式。其核心动力源 —— 动力电池，为我们带来了环保且高效的驾驶体验。这些电池能够储存大量电能，使电动汽车拥有足够的续航里程，满足日常出行乃至长途旅行的需求。它们零排放的特性，为改善空气质量和减少温室气体排放做出了重要贡献。

它是电力存储领域的关键角色。在电网系统中，电池是平衡供需的重要力量。电容在一些需要快速响应的电力电子设备中起着关键作用，确保设备的稳定运行和高效工作。

它是航空航天领域的坚实支撑。太阳能电池板与电池的完美配合是卫星持续运行的关键。从航天器的生命保障系统到通信设备，再到导航系统，每一个关键部件都依赖电池提供可靠的电源。

它是通讯领域的关键助力。我们手机的核心组件之一就是电池，让我们能够随时随地进行语音通话、发送信息和浏览互联网。通讯基站也配备了大容量的电池作为备用电源，在停电等紧急情况下，确保通讯信号的正常发射和接收，保障社会的信息流通。

电池在当今生活中发挥着不可替代的作用。随着科技的不断进步，电池技术也将不断创新和发展，为我们的未来生活带来更多的惊喜和便利。