Se você acabou de aprender sobre ânodos e cátodos, não está sozinho. Esses termos geralmente só são relevantes quando se trabalha em aquecedores de água ou baterias de veículos. Este artigo explica a diferença em linguagem simples. Discutiremos o que são ânodos e cátodos, como são fabricados e como funcionam.
O que são ânodos e cátodos de bateria?
Ânodos e cátodos são os componentes essenciais das baterias. São os eletrodos onde ocorrem as reações eletroquímicas, permitindo que as baterias armazenem e liberem energia elétrica.
O cátodo é o eletrodo positivo onde ocorre a redução, enquanto o ânodo é o eletrodo negativo onde ocorre a oxidação.
Durante o carregamento da bateria, os elétrons fluem do cátodo para o ânodo, armazenando energia para uso posterior.
Quais materiais são usados em ânodos e cátodos?
Os materiais ativos catódicos (CAM) são normalmente óxidos metálicos. Para baterias de íon-lítio, as mais populares são o fosfato de ferro-lítio (LiFePO4 ou LFP) e o óxido de cobalto-níquel-lítio-níquel (LiNiMnCoO2 ou NMC). Esses materiais variam em densidade de energia, estabilidade térmica e economia.
Os materiais ativos anódicos (AAM) são geralmente à base de carbono, como grafite, silício ou uma combinação. O grafite é o mais comum devido à sua alta condutividade, baixo custo e estrutura estável.
Como os ânodos e cátodos são fabricados
A fabricação de ânodos e cátodos de bateria geralmente envolve várias etapas.
Primeiro, os materiais necessários do cátodo e do ânodo são sintetizados nos compostos desejados. Esses materiais são então transformados em pó e misturados com aglutinantes e solventes para formar uma pasta. Em seguida, a pasta é revestida em folhas metálicas, seca e comprimida através de rolos. Finalmente, as folhas revestidas do ânodo e do cátodo são cortadas no tamanho certo e combinadas com outros componentes para construir uma célula de bateria.
Como funcionam os ânodos e cátodos?
Um ânodo é um metal oxidante em um solvente eletrolítico, como o lítio, que perde elétrons. Ele sofre erosão lentamente à medida que os elétrons se movem para o cátodo através de um condutor. Quando o ânodo se esgota, a bateria morre.
O cátodo recebe elétrons do ânodo e ambos ficam submersos em uma solução eletrolítica. A eletricidade viaja através do condutor de negativo para positivo.
Como você diferencia um ânodo e um cátodo?
A maioria das baterias possui um sinal de mais (+) e menos (-) indicando o ânodo e o cátodo. O sinal negativo refere-se ao ânodo, que é o eletrodo negativo que perde elétrons. O sinal de mais refere-se ao cátodo, o eletrodo positivo que ganha elétrons.
Conclusão
Se você possui um carro, um trailer, um barco ou gosta de consertar, é útil entender os ânodos e os cátodos. Esses termos podem não aparecer na vida cotidiana, mas são encontrados em baterias, aquecedores de água e outros dispositivos comuns.
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