Was ist eine Luftkathode?
Eine Luftkathode leitet im Wesentlichen Sauerstoff in einen Elektrolyten, wobei die Moleküle mit den Ionen der Anode reagieren, um einen elektrischen Strom zu erzeugen. Die Energie, die durch diese Reaktion erzeugt wird, tritt aus der Luftkathode zu dem Objekt oder Gerät zurück, das Strom benötigt. Die Kathode leitet Sauerstoff zur Initiierung der Reaktion aus der Luft oder einer wässrigen Lösung ab. Hersteller bezeichnen diese Arten von Stromquellen als Luftbatterien.
Luftbatterieanoden bestehen aus einer Reihe von Metallen, aber die am häufigsten verwendeten umfassen Aluminium, Lithium, Magnesium oder Zink. Der zwischen der Anode und der Kathode verwendete Elektrolyt muss eine Substanz sein, die mit der Anode kompatibel ist und Ionen von dieser erfolgreich leitet. Das bei diesem Batterietyp am häufigsten verwendete Kathodenmaterial ist Kohlenstoff. Die Namen der Luftkathodenbatterien stammen typischerweise aus dem Metall, das die Anodenseite der Batterie in Kombination mit der Luftkathode selbst umfasst. Beispielsweise haben Lithium- oder Li-Luft-Batterien eine Lithiumanode und Zink- oder Zn-Luft-Batterien enthalten Zinkanoden; Beide haben eine Luftkathode auf Kohlenstoffbasis.
Die Hersteller entwickeln Zn-Luft-Kathodenbatterien in verschiedenen Größen. Die kleinste ist häufig die kreisförmige Batterie, die in Hörgeräten oder Uhren verwendet wird. Größere Versionen versorgen normalerweise Kameras oder andere elektronische Geräte mit Strom. Vorteile dieser Art von Stromquelle sind eine verlängerte Haltbarkeit und eine längere Lebensdauer während des tatsächlichen Gebrauchs. Die Komponenten dieser Energiequellen sind im Allgemeinen auch umweltschonender.
Je nach Anwendungsfall werden unterschiedliche Kathodentypen negativ oder positiv. Negative Kathoden umfassen elektrolytische Zellen und positive Kathoden umfassen galvanische Zellen. Luftkathoden sind im Allgemeinen positiv, obwohl sie Sauerstoff als potentielle Energiequelle absorbieren. sie geben das Nebenprodukt der chemischen Reaktion als elektrischen Strom ab.
Einzelpersonen können eine einfache Luftkathode leicht nachbilden, indem sie Papier oder ein mit Salzwasser gesättigtes Tuch zusammen mit einer Schicht zerkleinerter Holzkohle zwischen zwei Stück Aluminiumfolie einlegen. Das Ende eines Drahtes wird normalerweise an einer Miniatur-Glühbirne oder einem Motor befestigt, während das andere Ende an der Folie befestigt wird. Der andere Draht wird ebenfalls am Objekt befestigt, während das andere Ende mit dem zerkleinerten Kohlenstoff in Kontakt kommt. Wenn Sie auf alle Schichten drücken, wird eine chemische Reaktion ausgelöst und das Gerät wird mit Strom versorgt. Das Hinzufügen von Wasserstoffperoxid zu der Salzwasserlösung erhöht typischerweise die Anzahl der verfügbaren Sauerstoffmoleküle und liefert mehr Leistung.