Электрод

Электрод Электроды и их роль Электроды используются для установления контакта с неметаллическими частями цепи.   Электроды являются важными частями батарей, состоящих […]

Электрод

  • Электроды и их роль

    • Электроды используются для установления контакта с неметаллическими частями цепи.  
    • Электроды являются важными частями батарей, состоящих из различных материалов.  
  • История электродов

    • Электрофор был ранней версией электрода, используемой для изучения статического электричества.  
    • Первая электрохимическая батарея была изобретена Алессандро Вольтой.  
    • Первая практичная батарея была изобретена в 1839 году Джоном Фредериком Даниэлем.  
  • Анод и катод

    • Анод (-) — электрод, через который обычный ток поступает в неметаллический элемент.  
    • Катод (+) — электрод, через который электроны проходят в неметаллическую часть элемента.  
  • Первичные и вторичные ячейки

    • Первичные ячейки предназначены для однократного использования и выбрасываются.  
    • Вторичные ячейки можно подзаряжать, например, свинцово-кислотные аккумуляторы.  
  • Теория переноса электронов Маркуса

    • Теория Маркуса объясняет скорость переноса электронов.  
    • Перенос электронов должен соответствовать закону сохранения энергии и принципу Франка-Кондона.  
  • Эффективность электродов

    • Физические свойства электродов определяются материалом и топологией.  
    • Важные параметры: время саморазряда, напряжение разряда, производительность цикла.  
  • Поверхностные эффекты

    • Топология поверхности электрода влияет на эффективность работы.  
    • Контактное сопротивление может снизить эффективность.  
  • Производство электродов

    • Производство электродов для литий-ионных аккумуляторов включает несколько этапов.  
  • Структура электрода

    • Связующее вещество удерживает частицы активного электрода  
    • Проводящий агент улучшает проводимость электрода  
    • Электродный раствор наносится на проводник, который высушивается и прессуется  
  • Важность внутренней структуры электрода

    • Группирование активного материала и проводящего агента  
    • Равномерное распределение токопроводящего вещества  
    • Прилегание электрода к токоприемникам  
    • Плотность активного материала  
  • Электроды в литий-ионных батареях

    • Литий-ионные аккумуляторы используют ионы лития в электролите  
    • Литиевые электроды были исследованы в 1913 году  
    • Литий-ионные аккумуляторы популярны благодаря высокой производительности  
  • Катоды

    • Состоят из интеркалированного литиевого соединения  
    • Кобальт и марганец используются в качестве элементов  
    • Кобальт имеет высокую удельную теплоемкость, но высокую стоимость  
    • Марганец имеет низкую стоимость, но растворяется в электролите  
  • Аноды

    • Изготавливаются из углерода (графит) или шпинелидного титаната лития  
    • Графитовые аноды имеют низкую цену, но подвержены дендритам  
    • Li4Ti5O12 стабилен, но имеет низкую производительность  
    • Кремниевые аноды обладают высокой емкостью, но расширяются при литиировании  
    • Металлический литий имеет высокую удельную емкость, но нестабилен  
  • Механические свойства электродов

    • Механические удары могут разрушить электрод или контейнер  
    • Изменение объема электродов при литиировании вызывает напряжения  
    • Наноиндентирование используется для анализа механического поведения  
    • Напряжения влияют на электрохимические реакции и диффузию  
  • Другие аноды и катоды

    • В вакуумных лампах и полупроводниках анод является положительным, катод — отрицательным  
    • В трехэлектродном элементе противоэлектрод используется для подключения к электролиту  
  • Противоэлектрод

    • Изготавливается из инертного материала для предотвращения растворения  
    • Примеры материалов: благородный металл, графит  
  • Сварочные электроды

    • Используются для проведения тока через заготовку  
    • Могут быть расходуемыми или неплавящимися  
    • В системах с постоянным током могут быть катодом или анодом  
    • В системах с переменным током не обозначаются как анод или катод  
  • Электроды переменного тока

    • Соединяют электрическую схему с объектом, на который воздействует ток  
    • Направление потока электронов периодически меняется  
  • Химически модифицированные электроды

    • Поверхность электрода химически модифицирована для изменения свойств  
    • Используются в научных исследованиях  
  • Применение электродов

    • Пропускание тока через неметаллические предметы  
    • Изменение электропроводности в различных целях  
    • Примеры: топливные элементы, медицинские цели, электрофизиологические методы, гальванические покрытия, дуговая сварка, катодная защита, заземление, химический анализ, наноэлектрохимия, электролиз, мембранный электрод, электрошокер  
  • Дополнительные термины

    • Электрод сравнения  
    • Газодиффузионный электрод  
    • Целлюлозный электрод  
    • Анион против катиона  
    • Электрон против электронной дырки  
    • Электронный микроскоп  
    • Уравнение Тафеля  
    • Горячий катод  
    • Холодный катод  
    • Предел подачи обратимого заряда  

Полный текст статьи:

Электрод

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх