原理簡介
電池反應都是自發進行的氧化還原反應。因此電池反應的方向即氧化還原反應自發進行的方向。判斷氧化還原反應進行的方向時，可将反應拆為兩個半反應，求出電極電位。然後根據電位高的為正極起還原反應，電位低的為負極起氧化反應的原則，就可以确定反應自發進行的方向。
如果兩個電對的值相差較大（即E），濃度的變化對電位的影響不大，不至于使反應改變方向。因此，當E>0.2V時，即使不處于标準狀态，也可直接用值的大小确定反應方向。否則，必須考慮濃度和酸度的影響，用能斯特方程式計算出電對的值，用E>0作為判斷确定反應進行的方向，若E>0，正向反應能自發進行；E<0，正向反應不能自發進行，其逆向反應能自發進行。
化學關系式
金屬可以看成是由離子和自由電子組成。金屬離子以點陳排列，電子在其間運動。對于給定的電極而言，電極電位是一個确定的常量。
單個的電極電位是無法測量的，因為當用導線連接溶液時，又産生了新的溶液-電極界面，形成了新的電極，這時測得的電極電位實際上已不再是單個電極的電位，而是兩個電極的電位差了。同時，隻有将欲研究的電極與另一個作為電位參比标準的電極電位組成原電池，通過測量該原電池的電動勢，才能确定所研究的電極的電位。
電池應用
具有高容量、高能量密度和快速充放電能力的锂離子電池是未來綠色二次能源發展的重要方向之一，與上述要求相一緻的锂離子電池脫嵌锂容量、循環特性及倍率性能均與電極界面發生的電化學反應相關，因此研究锂離子電池電極界面反應機制對闡明其容量衰減機理、提高脫嵌锂容量及倍率性能等具有重要意義。
