在电化学研究中，能斯特方程（Nernst Equation）扮演着关键角色，它将电池的电压与溶液中离子浓度的梯度紧密相连。当离子在膜两侧存在浓度差，并且通过选择性通道进行跨膜传输时，就会形成电势，其变化受温度和离子通过膜的相对渗透性影响。

能斯特方程的基本形式是：

E = E0 - (RT/F) * ln(Q)

其中，E代表非标准条件下的电池电势，E0是标准条件下的电池电势，R是气体常数，T是绝对温度（K），F是法拉第常数（96500 C/mol），Q是反应熵，通常用初始浓度的比值表示，而不是平衡浓度。

举例来说，考虑一个实验：将Zn电极置于0.80 M的酸性Zn2+溶液中，与1.30 M的Ag+溶液通过盐桥相连。要计算298K时的初始电池电压，首先查阅标准还原电势表，得知:

Zn2+ + 2e- → Zn: E0ox = -0.76 V

Ag+ + e- → Ag: E0red = +0.80 V

由于反应自发进行，Zn被氧化和Ag被还原。通过平衡化学方程计算得:

Zn(s) + 2Ag+(aq) → Zn2+(aq) + 2Ag(s): E0 = 1.56 V

然后应用Nernst方程，计算浓度比值:

Q = \frac{[Zn^{2+}]}{[Ag^{+}]^2} = \frac{0.80}{1.30^2} = 0.47

最后带入Nernst方程求得实际电压:

E = 1.56 V - \left(\frac{0.0591}{2}\right) \log(0.47) \approx 1.57 V