一、绪论  

  先来看看视觉效果
  相信诸位同仁一定看过儒勒.凡尔纳的著名科幻小说《海底两万里》，里面那艘在当时极其先进的鹦鹉螺号潜艇相比给各位留下了深刻印象。而对我来讲，给我印象最深的依然是那套强大的电池动力系统。从第一次看的时候，我就产生了制作一套这样的系统的想法。然而，直到最近，我才搞到了一些金属钠，开始了电池的制作。
二、具体方案的制定和设计
  为了尽可能和尼摩艇长的发明相似，在这里引用原文如下（《海底两万里》第十二章）
   “是的，教授，我的方怯多着呢。譬如我可以把沉在不同深度下的金属线连结成电路，金属线受到的不同热度就产生电：但我通常采用的，是另一种比较方便而实用的方法。”
　　“是哪种方法呢？”
　　“海水的成份您是知道的。一千克的海水有百分之九十六点五是水，百分之二点七左右是氯化钠，其余就是小量的氯化镁，氯化钾，澳化镁，硫酸镁，硫酸和石炭酸。由此您可以看出，氯化钠在海水中含有相当大的分量。而我从海水中提出来的就是钠，我就是用这些钠制造我所需要的物质。”
　　“钠吗？”
　　“是的，先生。钠跟汞混合，成为一种合金，代替本生电池中所需要的锌。汞是不会损失的，只有钠才要消耗，但海水本身供给我所需要的钠。此外我还可以告诉您，钠电池应当是最强的，它的电动力比锌电池要强好几倍。”
   从原文中，我们可以看出，鹦鹉螺号上的电池其实就是一种改进过的原电池，只不过将锌阳极换成了钠汞齐。由于涉及剧毒的汞，因此笔者在作实验时使用纯钠代替。至于电池结构，还请接着看原文：
“您看，”尼摩船长对我说，“我用的是本生电池的装置，不是兰可夫电池的装置，后一种电力不强。本生电池的装置虽然简单，但电力很强。”
  船长提出了“本生电池”这个词，笔者感到很陌生。搜索之后，发现了这一条：
1841年本生发明了碳电极。这样的碳电极可以在威廉·罗泊特·格鲁夫发明的电池中取代昂贵的铂电极。
  由此得到的信息，我们可以确定如下的设计：
1. 采用普通原电池结构，使用固体电极和液体电解质
2. 阳极使用钠，阴极为石墨
3. 电解液尽量选择碱溶液，减少反应过程中的氢离子浓度，避免剧烈反应
为了试验反映的剧烈程度，我先让钠和我的饱和氢氧化钾溶液反应，没想到出现了如下图的情况

火花四溅，这仅仅是一块绿豆大小的钠
  对于电池来说，这样的方案毫无疑问是极不安全的。我必须选择其他反应速率更慢的电解质。就在这时候，我想到了乙醇。
  由于乙醇的羟基中有活泼氢，而乙基的推电子效应降低了羟基中活泼氢的活性，因此钠会和乙醇进行比较慢的反应。但是，无水乙醇是非电解质，不导电，因此需要加少量的水和乙醇钠增强电解质的导电性。具体反应原理如下：
总反应：2Na+2CH3CH2OH=2CH3CH2Na+H2
负极：Na-e-=Na+
正极：2H+ +2e-＝H2
  确定结构和电极，电解质材料之后，电池就可以开工制造了。
三、电池的制作
  我家里只有小半桶用剩下的乙醇，估计不是无水乙醇

乙醇桶

加入少量乙醇钠，颜色略微发黄

两只石墨电极
  反应容器我选择的是50ml的烧杯，简单直接

成块的钠，一共250克，从学校义卖节上买来的

切钠块

切好的钠块
  按图示装配好电池，我采用的是两个电池单元，彼此串联。装配好后，放入钠块，就可以开始发电了。

待发的电池

电池电动势（单位：伏特）

电池短路电流（单位：毫安）

点亮一个小小的橙色led

  电池能够连续工作3分钟左右，稳定工作直至钠块反应完毕。事实证明，该电池反应速率适中，功率合适，很适合潜水艇使用。而我们的艇长唯一需要考虑的问题就是：储备足够的乙醇。