Vad är en positiv katod?
En positiv katod är en typ av katod, en ledare där elektrisk ström lämnar en elektrisk apparat. Det finns ofta i galvaniska celler som körbatterier, där det förser elektronerna till en strömkrets. I dessa elektriska celler rör sig elektroner mot den positiva katoden från utsidan av cellen, medan positiva joner rör sig mot den positiva katoden från insidan av cellen. Som en allmän regel följer enheter som levererar elkraft detta mönster och innehåller positiva katoder.
Även om katoden är allmänt känd som den negativa elektroden, är detta bara ett vanligt kännetecken och inte en riktig definition. Detta antagande är baserat på rörelsen av katjoner, eller positivt laddade joner, mot katoden, och anjoner, eller negativt laddade joner, mot den andra elektroden, som kallas anoden. I en positiv katod kan katjonens rörelse mot en annan källa för positiv laddning verka motintuitiv. Denna rörelse drivs emellertid av en kemisk koncentrationsgradient snarare än en elektrisk laddningspotential.
Positiva katoder finns ofta i galvaniska celler, som består av två separata halvceller anslutna med en saltbro eller membran. Varje halvcell innehåller en metall i kontakt med en elektrolyt, som kan vara antingen ett material eller en saltlösning som innehåller joner av den speciella metallen. Jons rörelse in i katoden och framstegen av kemiska reaktioner gör det möjligt för den galvaniska cellen att generera elektrisk energi från kemisk energi. Den positiva katoden kommer att vara reduktionsstället när katjonerna i lösningen blir elektriskt neutrala när de går samman i den fasta metallen. Detta genererar ett utflöde av elektrisk ström från katoden, tillsammans med tillströmningen av elektroner som behövs för att minska katjonerna.
Batterier innehåller vanligtvis många av dessa galvaniska celler för att tillhandahålla tillräckligt med energi med hjälp av ovan angivna princip. Så småningom kommer katjonerna alla att röra sig in i katoden, vilket inte lämnar fler joner för att fortsätta reaktionsförloppet. Vid denna tidpunkt kommer batteriets förmåga att generera energi att användas.
Laddningsbara batterier kan driva strömmen i motsatt riktning för att återställa de elektrokemiska cellerna till deras initiala förhållanden. Dessa batterier drar nytta av det faktum att många energirande kemiska reaktioner också är reversibla. I ett laddningsbatteri byter den positiva elektroden från katoden till anoden när den kemiska reaktionen går i omvänd riktning. Elektronerna flyter bort från den en gång positiva katoden, och metalljonerna lämnar katoden för att återfoga igen i elektrolyten eller lösa tillbaka i saltlösningen.