5 Gleichstromquellen

5.1 Elektrochemische Stromerzeuger

5.1.1 Grundlegende Eigenschaften

Bei elektrochemischen Stromerzeugern (electrochemical powersupply) wird die Eigenschaft von Metallen genutzt, dass sie eine Spannung erzeugen, wenn sie in eine elektrisch leitende Flüssigkeit getaucht werden.

Der Grund ist die Eigenschaft von Metallen, sich entweder in einer Flüssigkeit aufzulösen oder gelöste Stoffe aus der Flüssigkeit aufzunehmen.

5.1.2 Eigenschaften der Elektrodenmaterialien

5.1.2.1 Unedle Metalle

Zeigt ein Metall die Eigenschaft, sich in einer Flüssigkeit aufzulösen, dann gibt es positiv geladene Metallionen in die Flüssigkeit ab. Es wird dadurch gegenüber der Flüssigkeit negativ geladen. Metalle mit derartigen Eigenschaften bezeichnet man als unedle Metalle.
Typische unedle Metalle sind Zink, Nickel, Eisen, Mangan, Cadmium und Lithium.

Unedle Metalle geben positiv geladene Metallionen in den Elektrolyten ab.
Sie laden sich dadurch negativ auf.

5.1.2.2 Edle Metalle

Metalle, die gelöste Stoffe aus der Flüssigkeit aufnehmen, werden dadurch gegenüber der Flüssigkeit positiv geladen. Man bezeichnet solche Metalle als edle Metalle.
Typische Vertreter dieser Gruppe sind Kupfer, Silber und Gold.

Edle Metalle nehmen positiv geladene Metallionen aus dem Elektrolyten auf.
Sie laden sich dadurch positiv auf.

5.1.3 Die elektrochemische Spannungsreihe

Führt man für verschiedene Elektrodenwerkstoffe Spannungsmessungen durch und bezieht diese auf eine Wasserstoffelektrode, dann ergibt sich die elektrochemische Spannungsreihe:

Verwendet man nun eine Kombination eines edlen mit einem unedlen Metall, so ergibt sich die erzeugte Spannung als Differenz der beiden Potenziale z.B. die Kombination von Graphit (+0,74V) und Zink (-0,76V) würde eine Spannung von 1,5V ergeben.

Anmerkung: Graphit ist im chemischen Sinn betrachtet eigentlich kein Metall, bei der Verwendung in einem elektrochemischen Stromerzeuger zeigt es jedoch das gleiche Verhalten wie ein edles Metall.
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