Wat is een positieve kathode?

Een positieve kathode is een type kathode, een geleider waarbij elektrische stroom een ​​elektrisch apparaat verlaat. Het wordt vaak aangetroffen in galvanische cellen, zoals batterijen, waar het de elektronen levert om een ​​circuit te voeden. In deze elektrische cellen bewegen elektronen van de buitenkant van de cel naar de positieve kathode, terwijl positieve ionen van de binnenkant van de cel naar de positieve kathode bewegen. In het algemeen volgen apparaten die stroom leveren dit patroon en bevatten positieve kathoden.

Hoewel de kathode algemeen bekend staat als de negatieve elektrode, is dit slechts een gemeenschappelijk kenmerk en geen echte definitie. Deze veronderstelling is gebaseerd op de beweging van kationen, of positief geladen ionen, naar de kathode, en anionen, of negatief geladen ionen, naar de andere elektrode, die de anode wordt genoemd. In een positieve kathode kan de beweging van kationen naar een andere bron van positieve lading contra-intuïtief lijken. Deze beweging wordt echter aangedreven door een chemische concentratiegradiënt in plaats van een elektrische ladingspotentiaal.

Positieve kathoden worden vaak aangetroffen in galvanische cellen, die bestaan ​​uit twee afzonderlijke halfcellen verbonden door een zoutbrug of membraan. Elke halve cel bevat een metaal in contact met een elektrolyt, wat een materiaal of een zoutoplossing kan zijn die ionen van dat specifieke metaal bevat. De beweging van ionen in de kathode en de voortgang van chemische reacties zorgen ervoor dat de galvanische cel elektrische energie opwekt uit chemische energie. De positieve kathode zal de plaats van reductie zijn wanneer de kationen in de oplossing elektrisch neutraal worden wanneer zij het vaste metaal verbinden. Dit genereert een uitstroom van elektrische stroom uit de kathode, samen met de instroom van elektronen die nodig zijn om de kationen te verminderen.

Batterijen bevatten meestal veel van deze galvanische cellen om voldoende energie te leveren volgens het bovenstaande principe. Uiteindelijk zullen de kationen allemaal in de kathode bewegen en geen ionen meer achterlaten om de reactie voort te zetten. Op dit punt is het vermogen van de batterij om energie te genereren opgebruikt.

Oplaadbare batterijen kunnen de stroom in de tegenovergestelde richting laten lopen om de elektrochemische cellen terug te zetten naar hun oorspronkelijke toestand. Deze batterijen profiteren van het feit dat veel energiecreërende chemische reacties ook omkeerbaar zijn. In een oplaadbatterij schakelt de positieve elektrode van de kathode naar de anode terwijl de chemische reactie omgekeerd verloopt. De elektronen stromen weg van de eenmaal positieve kathode en de metaalionen verlaten de kathode om zich weer bij de elektrolyt te voegen of weer op te lossen in de zoutoplossing.