Che cos'è un catodo ad aria?
Un catodo ad aria conduce sostanzialmente l'ossigeno in un elettrolita, in cui le molecole reagiscono con gli ioni dell'anodo per generare una corrente elettrica. L'energia prodotta da questa reazione esce dal catodo d'aria a qualunque oggetto o dispositivo richieda energia. Il catodo deriva ossigeno utilizzato per iniziare la reazione dall'aria o da una soluzione acquosa. I produttori si riferiscono a questi tipi di fonti di energia come batterie ad aria.
Gli anodi della batteria ad aria sono costituiti da uno qualsiasi dei vari metalli, ma quelli maggiormente utilizzati comprendono alluminio, litio, magnesio o zinco. L'elettrolito utilizzato tra l'anodo e il catodo deve essere una sostanza compatibile con e che conduce con successo ioni dall'anodo. Il materiale catodico più frequentemente utilizzato in questo tipo di batteria è il carbonio. I nomi delle batterie dei catodi aerei in genere provengono dal metallo che comprende il lato anodico della batteria combinato con il catodo stesso. Ad esempio, le batterie al litio o Li-air hanno un anodo al litio e le batterie zinco o Zn-air contengono anodi di zinco; entrambi hanno un catodo ad aria a base di carbonio.
I produttori progettano batterie a catodo zn-air di varie dimensioni e la più piccola è spesso la batteria circolare utilizzata negli apparecchi acustici o negli orologi. Le versioni più grandi in genere alimentano telecamere o altri dispositivi elettronici. I vantaggi di questo tipo di alimentazione comprendono una durata di conservazione estesa oltre a durare più a lungo durante l'uso reale. I componenti di queste fonti energetiche sono inoltre generalmente più sicuri per l'ambiente.
Diversi tipi di catodi diventano negativi o positivi, a seconda delle applicazioni specifiche. I catodi negativi comprendono cellule elettrolitiche e i catodi positivi comprendono cellule galvaniche. I catodi aerei sono generalmente positivi, sebbene assorbano l'ossigeno come potenziale fonte di energia; emettono il sottoprodotto della reazione chimica come corrente elettrica.
Gli individui potrebbero facilmente replicare un semplice catodo ad aria intrecciando carta o tessuto saturo di soluzione di acqua salata insieme a uno strato di carbone frantumato tra due pezzi di foglio di alluminio. L'estremità di un filo si collega in genere a una lampadina o motore in miniatura, mentre l'altra estremità si attacca alla lamina. Anche l'altro filo si attacca all'oggetto, mentre l'altra estremità entra in contatto con il carbonio schiacciato. Premendo su tutti gli strati si crea una reazione chimica e il dispositivo riceve elettricità. L'aggiunta di perossido di idrogeno alla soluzione di acqua salata in genere aumenta il numero di molecole di ossigeno disponibili e fornisce più potenza.