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在化學碳性電池中，化學能直接轉變為電能是靠碳性電池內部自發進行氧化、還原等化學反應的結果，這種反應分別在兩個電極上進行。負極活性物質由電位較負并在電解質中穩定的還原劑組成，如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳氫化合物等。正極活性物質由電位較正并在電解質中穩定的氧化劑組成，如二氧化錳、二氧化鉛、氧化鎳等金屬氧化物，氧或空氣，鹵素及其鹽類，含氧酸及其鹽類等。

利用碳性電池作為能量來源，可以得到具有穩定電壓，穩定電流，長時間穩定供電，受外界影響很小的電流，并且碳性電池結構簡單，攜帶方便，充放電操作簡便易行，不受外界氣候和溫度的影響，性能穩定可靠，在現代社會生活中的各個方面發揮有很大作用。