正のカソードとは何ですか？

正の陰極は陰極の一種であり、電流が電気機器から出る導体です。 それは一般に、回路に電力を供給するために電子を供給する走行中のバッテリーなどのガルバニ電池に見られます。 これらの電池では、電子は電池の外側から正極に向かって移動し、陽イオンは電池の内側から正極に向かって移動します。 原則として、電力を供給するデバイスはこのパターンに従い、正極が含まれます。

カソードは一般に負極として知られていますが、これは単なる共通の特性であり、真の定義ではありません。 この仮定は、陽イオン、または正に帯電したイオンがカソードに向かって動き、陰イオン、または負に帯電したイオンが陽極と呼ばれるもう一方の電極に向かって移動することに基づいています。 正の陰極では、陽イオンが別の正の電荷源に向かって移動するのは直観に反しているように見える場合があります。 ただし、この動きは、電荷のポテンシャルではなく、化学物質の濃度勾配によって引き起こされます。

正の陰極は、塩橋または膜で接続された2つの別々の半電池で構成されているガルバニ電池によく見られます。 各半電池には電解質と接触する金属が含まれています。電解質は、特定の金属のイオンを含む材料または塩溶液のいずれかです。 カソードへのイオンの移動と化学反応の進行により、ガルバニ電池は化学エネルギーから電気エネルギーを生成できます。 溶液中の陽イオンが固体金属に結合して電気的に中性になると、正極は還元部位になります。 これにより、陽イオンを減らすために必要な電子の流入とともに、カソードから電流が流出します。

バッテリーには通常、上記の原理を使用して十分なエネルギーを供給するために、これらのガルバニ電池の多くが含まれています。 最終的に、カチオンはすべてカソードに移動し、反応の進行を継続するためのイオンがなくなります。 この時点で、エネルギーを生成するバッテリーの能力は使い果たされます。

再充電可能なバッテリーは、電気化学セルを初期状態にリセットするために、反対方向に電流を流すことができます。 これらの電池は、多くのエネルギー生成化学反応も可逆的であるという事実を利用しています。 充電式バッテリーでは、化学反応が逆に進むと、正極がカソードからアノードに切り替わります。 電子は一度正のカソードから流れ出て、金属イオンはカソードを離れて電解質に再び結合するか、塩溶液に溶解します。