阳极和阴极完美配对

伏打（伽伐尼）电池示意图（俄亥俄州标准 BY CC 4.0 相同方式共享）

我们知道的每个电池都有一个阳极、一个阴极、一些电解质和一个封装它的外壳。阳极和阴极共同工作，从电池中产生能量。阳极通过将电子释放到外部电路来开始该过程。而阴极在该循环的另一端接收这些。然而，该过程的效率取决于两个电极的配合程度。

阳极和阴极的注意事项

阳极的最佳材料

阳极在我们上面描述的电化学反应过程中发生氧化。因此它应该是一种有效的还原剂，具有良好的导电性，并且能够很好地释放电子。锌和锂等材料符合这些标准。理想情况下，它们还应该稳定且易于使用。

最佳阴极材料

另一方面，阴极在化学反应过程中还原。由此可见，它应该是一种有效的氧化剂，具有有用的工作电压，并且在与电解质接触时稳定。金属氧化物是常见的正极材料。它们还应该稳定且易于使用。

最理想的阴极和阳极组合

Department.Washington.Edu 证实理想的阳极和阴极组合可生产具有高电压和容量的轻质电池。然而，由于实际问题以及与其他组件的反应性，理论上的最佳方案可能被证明是不切实际的。成本也可能令人望而却步。

电解质的简要考虑

电解质为离子在电池内部的电极之间移动提供安全通道。它们最初是液体解决方案，尽管固体版本已被证明是有效的替代品。

由此可见，电解质需要具有强离子传导性，并且与电极材料的反应性为零。它们还应该能够承受温度波动。有效的水溶液包括溶解的盐、酸和碱。尽管这又是一个动态的情况。