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化学电池是一种将化学能直接转换为电能的装置。它由三个基本部分组成：正极、负极和电解质。正极是发生还原反应的地方，负极是发生氧化反应的地方，而电解质则负责传导离子。当电池工作时，负极失去电子，电子通过外电路流向正极，同时离子在电解质中移动，形成完整的电路，从而产生电流。
氧化还原反应是化学电池工作的核心机制。在负极发生氧化反应，金属原子失去电子变成离子，释放的电子通过外电路流向正极。在正极发生还原反应，溶液中的离子得到电子被还原。这种电子转移过程持续进行，形成稳定的电流输出。氧化反应总是伴随着电子的失去，而还原反应总是伴随着电子的得到。
电解质在化学电池中起着至关重要的作用。首先，它具有离子导电性，能够传导正负离子，形成电池内部的完整电路。其次，电解质维持电荷平衡，中和电极反应产生的电荷。当电池工作时，正离子向负极移动，负离子向正极移动，与外电路中的电子流动方向相配合，形成完整的电流回路。常见的电解质类型包括液体、固体和凝胶电解质，各有不同的特点和应用场合。
丹尼尔电池是经典的化学电池实例，由锌电极和铜电极组成。在锌电极上发生氧化反应，锌失去电子变成锌离子。在铜电极上发生还原反应，铜离子得到电子析出金属铜。电子通过外电路从锌极流向铜极，而盐桥维持两个半电池的电荷平衡。整个电池的标准电动势为1.10伏特，这个电压是由两个电极的标准电极电位差决定的。
电池的性能通过多个关键参数来评价。电动势是电池的理论最大电压，由电极材料的标准电位差决定。内阻影响电池的实际输出电压和功率。容量表示电池能储存的电荷量，通常用安时表示。能量密度和功率密度分别反映电池的储能能力和输出能力。这些参数相互关联，通过优化电池设计可以改善整体性能。实际应用中需要根据具体需求平衡这些参数。