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｜科學DIY

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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。

不同電量的電池的彈力

@Royal Society of Chemistry

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 的團隊受到了網路視頻的啟發，研究了這個現象，並證明它確實可以用來鑒定鹼性電池的電量，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）。

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）里，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)₄^2-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。

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。

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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