แคโทดอากาศคืออะไร

โดยทั่วไปแล้วแคโทดอากาศจะนำออกซิเจนเข้าสู่อิเล็กโทรไลต์โดยที่โมเลกุลจะทำปฏิกิริยากับไอออนของแอโนดเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า พลังงานที่เกิดจากปฏิกิริยานี้ออกจากขั้วลบของอากาศไปยังวัตถุหรืออุปกรณ์ใด ๆ ก็ตามที่ต้องการพลังงาน แคโทดได้รับออกซิเจนที่ใช้ในการเริ่มต้นปฏิกิริยาจากอากาศหรือจากสารละลายที่เป็นน้ำ ผู้ผลิตอ้างถึงแหล่งพลังงานประเภทนี้ว่าแบตเตอรี่อากาศ

ขั้วบวกของแบตเตอรี่ในอากาศประกอบด้วยโลหะหนึ่งในจำนวนใดก็ได้ แต่สิ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ อลูมิเนียมลิเธียมแมกนีเซียมหรือสังกะสี อิเล็กโทรไลต์ที่ใช้ระหว่างขั้วบวกและแคโทดจะต้องเป็นสารที่เข้ากันได้และประสบความสำเร็จในการนำไอออนจากขั้วบวก วัสดุแคโทดที่ใช้บ่อยที่สุดในแบตเตอรี่ประเภทนี้คือคาร์บอน ชื่อของแบตเตอรี่แคโทดอากาศมักจะมาจากโลหะที่ประกอบด้วยด้านขั้วบวกของแบตเตอรี่รวมกับแคโทดอากาศเอง ตัวอย่างเช่นแบตเตอรี่ลิเธียมหรือ Li-air มีลิเทียมแอโนดและแบตเตอรี่สังกะสีหรือ Zn-air มีแอโนดสังกะสี ทั้งสองมีแคโทดอากาศที่ใช้คาร์บอน

ผู้ผลิตออกแบบแบตเตอรี่คาโธด Zn-air ในหลากหลายขนาดและขนาดเล็กที่สุดมักจะเป็นแบตเตอรี่ทรงกลมที่ใช้ในเครื่องช่วยฟังหรือนาฬิกา โดยทั่วไปแล้วรุ่นที่มีขนาดใหญ่กว่ากล้องกำลังสูงหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ข้อดีของแหล่งพลังงานประเภทนี้รวมถึงอายุการเก็บที่เพิ่มขึ้นและยาวนานขึ้นเมื่อใช้งานจริง ส่วนประกอบของแหล่งพลังงานเหล่านี้ยังปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย

แคโทดชนิดต่าง ๆ กลายเป็นค่าลบหรือค่าบวกขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะ แคโทดเชิงลบประกอบด้วยเซลล์อิเล็กโทรไลต์และแคโทดบวกประกอบด้วยเซลล์กัลวานิค โดยทั่วไปอากาศแคโทดจะเป็นบวกแม้ว่าจะดูดซับออกซิเจนเป็นแหล่งพลังงาน พวกเขาปล่อยผลพลอยได้จากปฏิกิริยาเคมีเป็นกระแสไฟฟ้า

แต่ละคนอาจทำซ้ำแคโทดอากาศอย่างง่ายโดยประกบกระดาษหรือผ้าที่อิ่มตัวด้วยสารละลายน้ำเกลือพร้อมกับชั้นของถ่านบดระหว่างอลูมิเนียมฟอยล์สองชิ้น ปลายสายหนึ่งมักจะยึดกับหลอดไฟขนาดเล็กหรือมอเตอร์ในขณะที่ปลายอีกด้านหนึ่งยึดกับฟอยล์ สายอื่น ๆ ยังยึดติดกับวัตถุในขณะที่ปลายอีกด้านหนึ่งสัมผัสกับคาร์บอนที่ถูกบด การกดลงบนทุกชั้นจะสร้างปฏิกิริยาทางเคมีและอุปกรณ์จะรับกระแสไฟฟ้า การเพิ่มไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในสารละลายน้ำเกลือมักจะช่วยเพิ่มจำนวนโมเลกุลออกซิเจนที่มีอยู่และให้พลังงานมากขึ้น