Če ste pravkar izvedeli o anodah in katodah, niste edini. Ti izrazi so običajno pomembni samo pri delu na grelnikih vode ali akumulatorjih vozil. Ta članek pojasnjuje razliko v preprostem jeziku. Razpravljali bomo o tem, kaj so anode in katode, kako so izdelane in kako delujejo.
Kaj so akumulatorske anode in katode?
Anode in katode so bistveni sestavni deli baterij. So elektrode, kjer potekajo elektrokemične reakcije, ki omogočajo baterijam shranjevanje in sproščanje električne energije.
Katoda je pozitivna elektroda, kjer pride do redukcije, medtem ko anoda je negativna elektroda kjer poteka oksidacija.
Med polnjenjem baterije elektroni tečejo od katode do anode in shranjujejo energijo za kasnejšo uporabo.
Kateri materiali se uporabljajo v anodah in katodah?
Katodno aktivni materiali (CAM) so običajno kovinski oksidi. Pri litij-ionskih baterijah sta najbolj priljubljeni litij železov fosfat (LiFePO4 ali LFP) in litij nikelj mangan kobaltov oksid (LiNiMnCoO2 ali NMC). Ti materiali se med seboj razlikujejo energijska gostota, toplotna stabilnost in stroškovna učinkovitost.
Anodni aktivni materiali (AAM) so običajno na osnovi ogljika, kot so grafit, silicij ali njihova kombinacija. Grafit je najpogostejši zaradi svoje visoke prevodnosti, nizke cene in stabilne strukture.
Kako so izdelane anode in katode
Proizvodnja baterijskih anod in katod običajno vključuje več korakov.
Najprej se potrebni katodni in anodni materiali sintetizirajo v želene spojine. Ti materiali se nato zmeljejo v prah in zmešajo z vezivi in topili, da nastane kaša. Nato se zmes nanese na kovinske folije, posuši in stisne skozi valje. Nazadnje se prevlečene anodne in katodne folije nato razrežejo na velikost in združijo z drugimi komponentami za izdelavo baterijske celice.
Kako delujejo anode in katode?
Anoda je oksidacijska kovina v elektrolitskem topilu, kot je litij, ki izgublja elektrone. Počasi erodira, ko se elektroni premikajo do katode skozi prevodnik. Ko se anoda izprazni, se baterija izprazni.
Katoda sprejema elektrone od anode in obe sta potopljeni v raztopino elektrolita. Elektrika potuje po prevodniku od negativnega do pozitivnega.
Kako ločite anodo in katodo?
Večina baterij ima znak plus (+) in minus (-), ki označujeta anodo in katodo. Znak minus se nanaša na anodo, ki je negativna elektroda, ki izgublja elektrone. Znak plus se nanaša na katodo, pozitivno elektrodo, ki pridobiva elektrone.
Zaključek
Če imate avto, avtodom, čoln ali radi poigravate, je koristno razumeti anode in katode. Ti izrazi se morda ne pojavljajo v vsakdanjem življenju, vendar jih najdemo v vaših baterijah, grelnikih vode in drugih običajnih napravah.
Sorodni članki:
