Wat is een luchtkathode?
Een luchtkathode geleidt in principe zuurstof naar een elektrolyt, waarbij de moleculen reageren met de ionen van de anode om een elektrische stroom te genereren. De energie die door deze reactie wordt geproduceerd, gaat terug uit de luchtkathode naar elk object of apparaat dat stroom nodig heeft. De kathode leidt zuurstof af die wordt gebruikt om de reactie uit de lucht of uit een waterige oplossing te initiëren. Fabrikanten noemen dit soort stroombronnen luchtbatterijen.
Luchtbatterijanodes bestaan uit een van een aantal metalen, maar de meest gebruikte zijn aluminium, lithium, magnesium of zink. De gebruikte elektrolyt tussen de anode en de kathode moet een substantie zijn die compatibel is met en met succes ionen van de anode geleidt. Het kathodemateriaal dat het meest wordt gebruikt in dit type batterij is koolstof. De namen van luchtkathodebatterijen zijn meestal afkomstig van het metaal dat de anodekant van de batterij bevat, gecombineerd met de luchtkathode zelf. Lithium- of Li-luchtbatterijen hebben bijvoorbeeld een lithiumanode en zink- of Zn-luchtbatterijen bevatten zinkanodes; beide hebben een op koolstof gebaseerde luchtkathode.
Fabrikanten ontwerpen Zn-lucht-kathodebatterijen in verschillende maten, en de kleinste is vaak de cirkelvormige batterij die wordt gebruikt in hoorapparaten of horloges. Grotere versies zijn meestal power camera's of andere elektronische apparaten. Voordelen van dit type stroombron zijn een langere houdbaarheid en een langere levensduur tijdens feitelijk gebruik. De componenten van deze energiebronnen zijn over het algemeen ook veiliger voor het milieu.
Verschillende soorten kathoden worden negatief of positief, afhankelijk van specifieke toepassingen. Negatieve kathoden omvatten elektrolytische cellen en positieve kathoden omvatten galvanische cellen. Luchtkathoden zijn over het algemeen positief, hoewel ze zuurstof absorberen als potentiële energiebron; ze stoten het bijproduct van de chemische reactie uit als elektrische stroom.
Individuen kunnen gemakkelijk een eenvoudige luchtkathode repliceren door papier of doek verzadigd met zout-wateroplossing samen met een laag gemalen houtskool tussen twee stukken aluminiumfolie te klemmen. Het uiteinde van een draad hecht meestal aan een miniatuur gloeilamp of motor, terwijl het andere uiteinde hecht aan de folie. De andere draad hecht ook aan het object, terwijl het andere uiteinde contact maakt met de gebroken koolstof. Als u op alle lagen drukt, ontstaat er een chemische reactie en ontvangt het apparaat elektriciteit. Het toevoegen van waterstofperoxide aan de zout-wateroplossing verhoogt typisch het aantal beschikbare zuurstofmoleculen en biedt meer vermogen.