Если вы только что узнали об анодах и катодах, вы не одиноки. Эти термины обычно актуальны только при работе с водонагревателями или автомобильными аккумуляторами. В этой статье разница объясняется простым языком. Мы обсудим, что такое аноды и катоды, как они производятся и как они работают.
Что такое аноды и катоды аккумуляторов?
Аноды и катоды являются важными компонентами аккумуляторов. Они являются электродами, где происходят электрохимические реакции, позволяющие батареям хранить и выделять электрическую энергию.
Катод является положительным электродом, где происходит восстановление, а анод является отрицательным электродом где происходит окисление.
Во время зарядки аккумулятора электроны перетекают от катода к аноду, сохраняя энергию для дальнейшего использования.
Какие материалы используются в анодах и катодах?
Катодно-активные материалы (CAM) обычно представляют собой оксиды металлов. Среди литий-ионных аккумуляторов наиболее популярны литий-железо-фосфатный (LiFePO4 или LFP) и литий-никель-марганец-кобальтовый оксид (LiNiMnCoO2 или NMC). Эти материалы различаются по плотность энергии, термостабильность и экономичность.
Анодные активные материалы (ААМ) обычно основаны на углероде, например графите, кремнии или их комбинации. Графит является наиболее распространенным из-за его высокой проводимости, низкой стоимости и стабильной структуры.
Как изготавливаются аноды и катоды
Производство анодов и катодов для аккумуляторов обычно включает в себя несколько этапов.
Сначала необходимые катодные и анодные материалы синтезируются в желаемые соединения. Эти материалы затем измельчают в порошок и смешивают со связующими веществами и растворителями с образованием суспензии. Затем суспензию наносят на металлическую фольгу, сушат и сжимают валками. Наконец, покрытые анодную и катодную фольгу затем разрезают по размеру и объединяют с другими компонентами для создания аккумуляторного элемента.
Как работают аноды и катоды?
Анод — это окисляющийся металл в электролите-растворителе, таком как литий, который теряет электроны. Он медленно разрушается по мере того, как электроны движутся к катоду через проводник. Когда анод истощается, батарея умирает.
Катод получает электроны от анода, и оба они погружены в раствор электролита. Электричество проходит по проводнику от минуса к плюсу.
Как отличить анод от катода?
Большинство аккумуляторов имеют знаки плюс (+) и минус (-), обозначающие анод и катод. Знак минус относится к аноду, который является отрицательным электродом, теряющим электроны. Знак плюс относится к катоду, положительному электроду, который принимает электроны.
Заключение
Если у вас есть автомобиль, дом на колесах, лодка или вы любите мастерить, вам будет полезно разобраться в анодах и катодах. Эти термины, возможно, не встречаются в повседневной жизни, но они встречаются в ваших батареях, водонагревателях и других распространенных устройствах.
Статьи по Теме:
