Was sind die verschiedenen Arten von Metallanoden?

Üblicherweise als Anoden verwendete Metalle umfassen Aluminium, Messing, Bronze, Kupfer, Blei, Lithium, Magnesium, Nickel, Silber, Titan, Zink und Legierungen davon. Nichtmetalle, die auch als Anoden verwendet werden, umfassen Kohlenstoff, Graphit und Silizium. Jeder von ihnen hat eine bestimmte Reihe von Eigenschaften, die ihn für die Verwendung in verschiedenen Geräten und für bestimmte Anwendungen besser oder schlechter geeignet machen. In der Praxis werden Metallanoden danach kategorisiert, wie und zu welchem ​​Zweck sie verwendet werden. Elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, strukturelle Festigkeit, Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit gehören typischerweise zu den Eigenschaften, die bei der Auswahl bestimmter Metallanoden berücksichtigt werden.

Die vielleicht bekannteste Verwendung von Metallanoden ist in galvanischen Zellen, auch bekannt als Batterien, wo ein elektrischer Strom zwischen Metallkathoden und Anoden fließt, die in einen Elektrolyten eingetaucht sind, der elektrischen Strom zwischen ihnen führt. Frühe Batterien, die in Weltraummissionen verwendet wurden, verwendeten Silber für Metallkathoden und Zink für Metallanoden. In jüngerer Zeit wurden wiederaufladbare Nickel-Cadmium-Batterien verwendet, um viele elektronische Geräte mit Strom zu versorgen. Eisen und Cadmium dienen auf diese Weise. Lithium mit geringem Gewicht wird auch für Metallanoden in wiederaufladbaren Batterien verwendet, die in tragbaren Unterhaltungselektronikgeräten wie Mobiltelefonen und tragbaren Computergeräten zu finden sind. Dank technologischer Fortschritte wurde Lithium auch für Anoden in Lithium-Ionen-Batterien verwendet, um Hybrid- und vollelektrische Fahrzeuge anzutreiben.

Eine weitere übliche Verwendung von Metallanoden besteht darin, Metalle oder andere Materialien vor Rost oder Korrosion zu schützen. Opferanoden und Offshore-Opferanoden, auch galvanische Anoden genannt, sollen beispielsweise eine Kathode, typischerweise ein anderes Metall, das möglichst lange konserviert werden muss, vor Rost oder Korrosion schützen. Die Anode besteht aus einem Metall oder einer Legierung, die leichter korrodiert als die Kathode. Dies ist bei Zink und Eisen der Fall, wo Zink oder eine Zinklegierung auf das Eisen geschichtet wird.

Wenn Sie den Elementen – Luft, Salzwasser oder Süßwasser – ausgesetzt sind, tritt Oxidation auf, und Elektronen wandern von der Opferanode, dem Zink oder der Legierung, zum Eisen und schützen es vor Oxidation. Per Definition macht dies das Eisen zu einer Kathode. Ein weiteres Beispiel dafür ist die Anode des Warmwasserbereiters, bei der ein oder mehrere Stäbe aus Magnesium oder Aluminium um einen Stahlkern geschichtet sind, um ihn und das metallische Außengehäuse des Tanks vor Rost oder Korrosion zu schützen, die durch regelmäßigen Kontakt mit erhitztem . entstehen würden Wasser.