特种电池：从汞标准电池到燃料、太阳能与化学检测电池

特种电池

电气测量萌芽期，汞标准电池作为电压校准基准。输出高稳定 1.0183–1.0194 V 直流，年漂移仅约 0.004% 额定电压，备受推崇。又称韦斯顿电池或镉电池。

汞电池要求极低电流汲取（<0.1 mA），过量损精度。故只能用电位计（零位平衡）仪器测量，汲取电流近零。短路永久降精度，不适合重复作标准。

开发两变体平衡长期稳定性与温度灵敏度：

如今半导体电压基准——如稳压二极管调节器——已基本取代汞电池作实验室与现场标准。

燃料电池是将化学能直接转电能的电化学电源。氢氧燃料电池最成熟，仅产水与热。用烃类燃料释放二氧化碳，但因工作温度远低于内燃机，氮氧化物可忽略。

特种电池：从汞标准电池到燃料、太阳能与化学检测电池

燃料电池能量转换效率超内燃机理论卡诺极限，成为发电与混合动力车吸引选择。

太阳能电池或光伏器件通过光电效应收集环境光。虽历史效率低，但具显著优势：无运动部件、零运行排放、近乎无限寿命。现行硅基电池仍需大量超纯硅，成本居高，但研究致力突破障碍。

特种电池：从汞标准电池到燃料、太阳能与化学检测电池

这些专用伏打电池产生与环境空气中目标气体浓度成正比电压。便携氧分析仪依赖设计与氧反应的电池，给出实时浓度读数。电池化学针对分析物定制，随时间电极材料消耗或污染而退化。