Hvis du lige har lært om anoder og katoder, er du ikke alene. Disse vilkår er normalt kun relevante, når der arbejdes på vandvarmere eller bilbatterier. Denne artikel forklarer forskellen i almindeligt sprog. Vi vil diskutere, hvad anoder og katoder er, hvordan de er fremstillet, og hvordan de fungerer.
Hvad er batterianoder og katoder?
Anoder og katoder er de væsentlige komponenter i batterier. De er elektroderne, hvor elektrokemiske reaktioner opstår, hvilket gør det muligt for batterier at lagre og frigive elektrisk energi.
Katoden er den positive elektrode, hvor der sker reduktion, mens anoden er den negative elektrode hvor oxidation finder sted.
Under batteriopladning strømmer elektroner fra katoden til anoden og lagrer energi til senere brug.
Hvilke materialer bruges i anoder og katoder?
Katodeaktive materialer (CAM) er typisk metaloxider. For lithium-ion-batterier er de mest populære lithiumjernfosfat (LiFePO4 eller LFP) og lithium-nikkel-mangan-koboltoxid (LiNiMnCoO2 eller NMC). Disse materialer varierer i energitæthed, termisk stabilitet og omkostningseffektivitet.
Anode aktive materialer (AAM) er generelt kulstofbaserede, som grafit, silicium eller en kombination. Grafit er den mest almindelige på grund af dens høje ledningsevne, lave omkostninger og stabile struktur.
Hvordan anoder og katoder fremstilles
Fremstilling af batterianoder og katoder involverer normalt flere trin.
Først syntetiseres de nødvendige katode- og anodematerialer til ønskede forbindelser. Disse materialer formales derefter til et pulver og blandes med bindemidler og opløsningsmidler for at danne en opslæmning. Derefter overtrækkes gyllen på metalfolier, tørres og komprimeres gennem ruller. Til sidst skæres de belagte anode- og katodefolier i størrelse og kombineres med andre komponenter for at bygge en battericelle.
Hvordan virker anoder og katoder?
En anode er et oxiderende metal i et elektrolytopløsningsmiddel, som lithium, der taber elektroner. Det eroderer langsomt, når elektroner bevæger sig til katoden gennem en leder. Når anoden er opbrugt, dør batteriet.
Katoden modtager elektroner fra anoden, og begge er nedsænket i en elektrolytopløsning. Elektricitet går gennem lederen fra negativ til positiv.
Hvordan skelner du en anode og katode fra hinanden?
De fleste batterier har et plus (+) og minus (-) tegn, der angiver anoden og katoden. Minustegnet refererer til anoden, som er den negative elektrode, der mister elektroner. Plustegnet refererer til katoden, den positive elektrode, der får elektroner.
Konklusion
Hvis du ejer en bil, RV, båd eller kan lide at pille, er det nyttigt at forstå anoder og katoder. Disse udtryk dukker måske ikke op i hverdagen, men de findes i dine batterier, vandvarmer og andre almindelige enheder.
Relaterede artikler:
