電流は Voltaic pile 酸化還元反応によって生成されます。亜鉛陽極では、亜鉛金属が酸化され、原子あたり2個の電子が放出されます([latex]Zn rightarrow Zn^{2+} + 2e^{-}[/latex])。これらの電子は外部回路を通って銅陰極に移動します。そこで、水溶液電解質からの水素イオンが還元され、水素ガスが生成されます([latex]2H^{+} + 2e^{-} rightarrow H_2[/latex])。

(画像はイメージです)
電流は Voltaic pile 酸化還元反応によって生成されます。亜鉛陽極では、亜鉛金属が酸化され、原子あたり2個の電子が放出されます([latex]Zn rightarrow Zn^{2+} + 2e^{-}[/latex])。これらの電子は外部回路を通って銅陰極に移動します。そこで、水溶液電解質からの水素イオンが還元され、水素ガスが生成されます([latex]2H^{+} + 2e^{-} rightarrow H_2[/latex])。
ボルタ電池の動作は電気化学の原理に基づいています。各金属は異なる電極電位、つまり電子を失う傾向を持っています。亜鉛は銅よりも反応性が高く、より負の電極電位を持ち、より酸化されやすいです。この電位差が、外部ワイヤーを通して亜鉛(陽極)から銅(陰極)への電子の流れを駆動します。電解質の役割は非常に重要です。電解質には、電極間を移動して電荷のバランスを取り、電気回路を完成させるイオンが含まれています。単純な塩水(NaCl)または酸(H2SO4)電解質では、水分子が陰極での反応に必要な水素イオン(H+)を提供します。
硫酸を電解質とする亜鉛-銅電池の全体的な反応は、[latex]Zn + 2H^{+} rightarrow Zn^{2+} + H_2[/latex]です。銅自体は化学反応を起こさず、水素イオンの還元のための貴金属で導電性の表面として機能します。単一の亜鉛-銅電池の電位は約0.76ボルトですが、これは電解質の濃度と温度によって変化する可能性があります。蓄積された化学エネルギーを電気エネルギーに変換するこの基本的なメカニズムは、効率と寿命を向上させるために異なる材料とより洗練された設計が用いられているものの、すべての現代の電池の基礎となっています。
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ボルタ電池における電気化学反応
(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)
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