Quels sont les différents types d'anodes en métal?
Les métaux couramment utilisés comme anodes incluent l'aluminium, le laiton, le bronze, le cuivre, le plomb, le lithium, le magnésium, le nickel, l'argent, le titane, le zinc et leurs alliages. Les non-métaux également utilisés comme anodes incluent le carbone, le graphite et le silicium. Chacune de celles-ci présente un ensemble particulier de caractéristiques qui la rendent meilleure ou moins appropriée pour une utilisation dans différents appareils et pour des utilisations spécifiques. En pratique, les anodes en métal sont classées en fonction de la manière dont elles sont utilisées et dans quel but. La conductivité électrique, la conductivité thermique, la résistance structurelle, la durabilité et la résistance à la corrosion font généralement partie des caractéristiques prises en compte lorsque des anodes en métal particulières sont choisies.
L’utilisation la plus familière des anodes en métal est peut-être celle des cellules galvaniques, également appelées batteries, où un courant électrique circule entre des anodes en métal et des cathodes immergées dans un électrolyte qui transporte du courant électrique entre les anodes en métal et les cathodes. Les premières batteries utilisées dans les missions spatiales utilisaient l'argent pour les cathodes métalliques et le zinc pour les anodes métalliques. Plus récemment, des piles rechargeables au nickel-cadmium ont été utilisées pour alimenter de nombreux appareils électroniques. Le fer et le cadmium servent d'anodes métalliques. Léger, le lithium est également utilisé pour les anodes métalliques dans les piles rechargeables présentes dans les appareils électroniques grand public portables, tels que les téléphones cellulaires et les appareils informatiques portables. Grâce aux progrès de la technologie, le lithium a également été utilisé pour les anodes en métal des batteries au lithium ionique destinées à l’alimentation des véhicules hybrides et entièrement électriques.
Une autre utilisation courante des anodes en métal consiste à protéger les métaux ou autres matériaux de la rouille ou de la corrosion. Par exemple, les anodes sacrificielles et off-shore, également appelées anodes galvaniques, sont destinées à protéger une cathode, généralement un autre métal devant être préservé le plus longtemps possible contre la rouille ou la corrosion. L'anode est faite d'un métal ou d'un alliage qui se corrode plus facilement que la cathode. Tel est le cas du zinc et du fer, dans lesquels le zinc, ou un alliage de zinc, est déposé sur le fer.
Avec une exposition aux éléments - air, eau de mer ou eau douce - l'oxydation se produira et les électrons se déplaceront de l'anode sacrificielle, du zinc ou de l'alliage, au fer, le protégeant de l'oxydation. Par définition, cela fait du fer une cathode. Un autre exemple est l’anode du chauffe-eau, où une ou plusieurs tiges de magnésium ou d’aluminium sont superposées autour d’un noyau en acier, le protégeant ainsi que le boîtier extérieur en métal du réservoir contre la rouille ou la corrosion qui résulterait du contact régulier avec l'eau.