无负极电池

负极指电源中电位（电势）较低的一端。在原电池中，是指起氧化作用的电极，电池反应中写在左边。在电解池中，指起还原作用的电极，区别于原电池。从物理角度来看，是电路中电子流出的一极。

负极原电池正负极的判断

从电极反应看

从电极材料看

2、内外电路电流方向及导电微粒移动方向

3、构成简易原电池的一般条件

两个活泼性不同的导体作电极两电极保持接触并插入电解质溶液中（回路）总反应为自发进行的(释放能量)氧化还原反应。

负极蓄电池正负极的辨别

方法一:

在“ ”、“-”标志模糊的情况下，涂有红色的蓄电池极柱代表正极，而涂有蓝色标志的极柱是负极。如果蓄电池用得时间较久，颜色可能发暗。但一般来说，极柱稍粗的为蓄电池正极，极柱稍细的为蓄电池负极。

方法二:

借助直流电压表来判断蓄电池的正负极。将蓄电池接通直流电压表。在电压表表针指示正常的情况下，接电压表正极的就是蓄电池的正极，反之接电压表负极的就是蓄电池的负极。

方法三:

借助高频放电器和有极性标志的蓄电池来判断不明极性的蓄电池正负极。 用高频放电器来检测对比两个蓄电池，有相同反应的一端极性相同。不过该招要求有已知极性的蓄电池和较为专业的放电器。

方法四:

借助食盐水来判断蓄电池的正负极。在蓄电池两端各接一根导线，插入食盐水中，查看导线线头，产生气泡较多的一端所连的为蓄电池负极，产生气泡较少的一端所连为蓄电池正极。 此招有一点注意事项，盛放食盐水的容器一定不能导电，一般采用瓷碗较好。另外除了常用的食盐水以外，碱水、稀硫酸等只要能够成电解液均可使用。

方法五:

在蓄电池两极间接一电灯泡，构成一回路。放一小磁针在构成回路的导线下。磁针所指方向此时应该与导线方向垂直。用右手法则来判断，拇指所指方向就是电流流动方向。电流从蓄电池正极流出，流回蓄电池负极。

在高铁电池中，可作为电池负极的材料也很多，包括锌、铝、铁、镉和镁等。

锌

根据锌的金属特性，其平衡电位较负，电化当量较高，因而比能量和比功率都比较高。而且锌具有较好的放电性能，价格便宜，来源丰富。在化学电源中得到广泛的应用。

在碱性溶液中，锌电极反应除了形成锌酸盐外，最终产物主要为固相的氧化锌：

Zn 2OH-→Zn(OH)2 2e

Zn(OH)2 2OH-→Zn(OH)42-

Zn(OH)42-→ZnO H2O 2OH-

总反应为：Zn 2OH- →ZnO H2O 2e

对于锌负极，在应用于高铁电池中有着一定的优势，因为锌电极作为负极材料在碱性溶液中有着较成熟的理论和工艺积累。研究Zn-MFeO4电池时，在缓蚀剂、导电剂、隔膜、集流体以及制造工艺等方面有许多可借鉴的技术。

铝

铝作为高铁电池的负极，会遇到两个问题：一是铝在碱性溶液中的自腐蚀问题，在强碱性溶液中，铝的溶解速度很快，同时产生大量的氢气，对高铁酸盐来说，穿过隔膜的氢气会加速高铁酸盐的分解；二是铝在阳极过程中表面产生沉积物会阻止电极的反应，使阳极过电位升高，降低了阳极的电压效率。可以通过合金化和电解液添加剂这两个途径来克服上述问题。通过添加一些元素形成二元或多元铝合金，如添加Ga、Sn、In等金属可以改变铝表面沉积物的组成结构，提高铝的阳极电位，同时增强铝抗自腐蚀的能力。在电解液中添加其它物质也可以改善电极反应产物的晶型, 从而起到抑制腐蚀和提高阳极电位的作用。如添加In(OH)3可以有效减小腐蚀，而添加Ga2O3、Na2SnO3或柠檬酸钠等都可以对活化电极起到有效的作用。

铁

铁作为电池负极在碱性溶液中的电极反应比较复杂，铁失去电子形成稳定的 2价和 3价氢氧化物，即，

Fe nOH- → Fe(OH)n2-n 2e

Fe(OH)n2-n →Fe(OH)2 (n-2)OH- E°= -0.877V (vs. SHE)

Fe(OH)2 OH- →Fe(OH)3 e E°= -0.56V (vs. SHE)

然后，2Fe(OH)3 Fe(OH)2 → Fe3O4 4H2O

在碱性溶液中，铁最初形成 2价产物，二价铁与电解液形成Fe(OH)n2-n 络合物，在继续放电时生成 3价铁，而且由 3价铁与 2价铁相互作用形成Fe3O4。

铁与高铁酸盐组成电池时，电池的开路电压为1.5V左右，随着高铁酸盐的类型而有少许变化。由铁电极的放电曲线可知，铁负极在放电时有两个放电平台，第一个放电平台对应的是Fe向Fe(OH)2的转化；第二个放电平台对应的是Fe(OH)2/Fe(OH)3反应，第一个放电平台到第二个放电平台电压会降低0.3V左右。实际上，第二个平台的放电容易受到很多因素的影响。如第二次放电产物和高铁酸盐的反应产物 Fe(OH)3会与Fe(OH)2形成Fe3O4，影响了Fe(OH)2的放电。铁负极与高铁酸钾组成的单体电池在第一放电平台的理论容量应为285.3mAh/g。

镉

镉与高铁酸盐组成电池时，单体电池开路电压的理论值应在1.4V左右。镉的电化当量为477mAh/g，与K2FeO4组成电池的理论容量为219mAh/g。