L-elettrodi jirreferu prinċipalment għall-elettrodi pożittivi u negattivi fis-sistema tal-batterija primarja u l-materjali tal-katodu u tal-anodi fis-sistema taċ-ċelluli elettrolitiċi. Distinti skond id-direzzjoni tal-fluss tal-kurrent: tarf wieħed tal-kurrent tad-dħul jissejjaħ l-anodu, u t-tarf tal-kurrent tal-ħruġ jissejjaħ il-katodu.
Jekk jintgħarfu mit-tip ta 'reazzjoni fuq l-anodu: l-anodu fejn isseħħ ir-reazzjoni ta' ossidazzjoni u l-katodu fejn isseħħ ir-reazzjoni ta 'tnaqqis. Bħala l-komponent ewlieni fis-sistema ta 'reazzjoni elettrokimika, il-materjal ta' l-anodu għandu impatt importanti fuq ir-rata ta 'reazzjoni, il-mekkaniżmu ta' reazzjoni u l-konsum ta 'enerġija matul il-proċess ta' reazzjoni. Għalhekk, fil-kuntest ta 'nuqqas ta' enerġija u trattament diffiċli tad-drenaġġ, l-iżvilupp ta 'materjali ġodda ta' anodi ta 'prestazzjoni għolja għandu sinifikat teoretiku importanti u valur ekonomiku għall-produzzjoni industrijali.
Fis-sistema ta 'reazzjoni elettrokimika, ir-reazzjoni ta' tnaqqis sseħħ prinċipalment fil-katodu, għalhekk ir-rekwiżiti għall-materjali tal-katodu mhumiex stretti wisq. Il-materjal ta 'l-anodu prinċipalment jgħaddi minn reazzjoni ta' ossidazzjoni matul il-proċess ta 'reazzjoni, li jikkawża li l-materjal ta' l-anodu jintilef faċilment u jinbidel aktar ta 'spiss mill-materjal tal-katodu. Materjali ta 'l-anodi b'rendiment eċċellenti jeħtieġ li jissodisfaw rekwiżiti bħal konduttività elettrika tajba, attività katalitika għolja, stabbiltà tajba, u ċerta saħħa mekkanika. Kif tiżviluppa materjali tal-anodi bil-karatteristiċi ta 'hawn fuq saret suġġett jaħraq ta' riċerka minn studjużi domestiċi u barranin.
L-iżvilupp kontinwu tal-industrija tal-elettroliżi ppromwova l-progress u l-iżvilupp tal-materjali tal-anodi. EG Acheson ipproduċa b'suċċess grafita artifiċjali bl-użu tal-metodu ta 'kristallizzazzjoni elettrotermali fl-1896, u rrealizza produzzjoni industrijali fl-industrija tal-melħ elettrolitiku.
Bħala materjal tal-anodu, l-anodu tal-grafita nstab li għandu n-nuqqasijiet li ġejjin matul l-applikazzjoni industrijali fit-tul tiegħu: meta l-elettrolit ikun aċiduż, il-proċess ta 'degradazzjoni elettrokatalitika huwa akkumpanjat minn reazzjoni ta' evoluzzjoni tal-ossiġnu, u l-materjal tal-karbonju jiġi ossidizzat faċilment, li jirriżulta fil-grafita Il-materjal ta 'l-anodu jespandi, jiddeforma, jaqa' u gagazza; żvantaġġ ieħor huwa li l-materjal tal-karbonju għandu reżistenza fqira ta 'temperatura għolja u saħħa mekkanika fqira, u jista' jinkiser waqt l-ipproċessar u t-trasport. Għalhekk, in-nies qed ifittxu anodi tal-metall biex jissostitwixxu l-anodi tal-grafita biex jissodisfaw il-ħtiġijiet tal-iżvilupp industrijali. L-akbar problema bl-anodi tal-metall hija l-passivazzjoni tal-anodi. Il-films tal-passivazzjoni huma faċli biex jiffurmaw fuq il-wiċċ, u jikkawżaw li l-attività katalitika tal-anodi tal-metall tonqos jew saħansitra titlef l-attività, bħal anodi tal-ħadid u anodi tar-ram. L-anodi tal-platinu għandhom attività elettrokatalitika għolja u effiċjenza għolja fil-kurrent, iżda l-metall tal-platinu huwa għali, li jillimita l-ambitu tal-applikazzjoni tiegħu. Fl-1948, sar avvanz kbir fil-preparazzjoni tal-metall tat-titanju u nkisbet produzzjoni industrijali. Dan kien attribwit prinċipalment għall-invenzjoni ta 'Dr W. Claure ta' l-Istati Uniti mill-metodu ta 'tnaqqis termali tal-manjeżju u l-preparazzjoni b'suċċess ta' sponża tat-titanju. Huwa possibbli li jintuża titanju bħala l-materjal bażi anodu biex jipprepara anodi ġodda. Fl-1959, ir-riċerkaturi pproponew kunċett ġdid: l-użu tal-metall tat-titanju bħala l-materjal bażi u l-ossidu tal-metall bħala s-saff attiv biex jiġi żviluppat anodu tal-metall ġdid. Fl-1968, il-kumpanija Taljana DeNora ħadet it-tmexxija fl-industrijalizzazzjoni tal-anodi miksija bit-rutenju-titanju ta 'H.Beer, u l-iżvilupp tal-anodi tat-titanju daħal f'kapitolu ġdid.
1. Metodu ta 'preparazzjoni ta' anodu tat-titanju
(1) Metodu ta 'dekompożizzjoni termali
Il-metodu ta 'dekompożizzjoni termali huwa li tapplika b'mod uniformi s-soluzzjoni organika jew soluzzjoni milwiema ta' ossidu tal-metall fuq il-wiċċ tas-sottostrat ittrattat minn qabel, u mbagħad jgħaddi minn tnixxif f'temperatura baxxa, ossidazzjoni f'temperatura għolja u proċessi oħra biex tikseb il-film tal-ossidu meħtieġ. Il-vantaġġi ta 'dan il-metodu huma tagħmir u proċess sempliċi, ħxuna tal-kisi kontrollabbli, u l-formazzjoni ta' ħafna xquq fuq il-wiċċ ta 'l-anodu, li jżid l-erja tal-wiċċ speċifika tal-kisi u jtejjeb l-attività katalitika ta' l-anodu. L-iżvantaġġ huwa li xquq fil-fond bħal xquq tat-tajn huma faċli biex jiffurmaw fuq il-wiċċ tal-kisi, u l-kisja hija faċli biex taqa '.
(2) Metodu Sol-ġel
Il-metodu sol-gel huwa li tipprepara sol b'partiċelli ta 'ossidu tal-metall jew idrossidu maħlul f'soluzzjoni ta' komposti organiċi tal-metall permezz ta 'idroliżi u polimerizzazzjoni tal-komposti, u mbagħad tiġġenera ġel b'ċerta struttura spazjali permezz ta' serje ta 'reazzjonijiet fiżiċi jew kimiċi. . , in-nanofilm tal-ossidu tal-metall meħtieġ jista 'jinkiseb permezz ta' tnixxif f'temperatura baxxa u sinterizzazzjoni f'temperatura għolja. Il-vantaġġ huwa li n-nanopartiċelli huma preċipitati mill-kisi, il-ħbub huma żgħar, u l-kisja hija densa. L-iżvantaġġ huwa li l-proċess ta 'preparazzjoni huwa kkumplikat u jieħu ħafna ħin.
(3) Metodu ta 'elettrodepożizzjoni
Il-metodu ta 'elettrodepożizzjoni huwa li tpoġġi s-sottostrat ittrattat minn qabel bħala anodu f'soluzzjoni ta' electroplating tal-melħ tal-metall, u tuża l-istainless steel bħala l-katodu. Wara l-elettrodepożizzjoni għal perjodu ta 'żmien taħt l-azzjoni ta' kurrent kostanti, jinkiseb film ta 'ossidu tal-metall fuq il-wiċċ tas-sottostrat.
Il-metodu ta 'elettrodepożizzjoni għandu kundizzjonijiet ħfief ta' preparazzjoni, forza ta 'twaħħil aktar b'saħħitha bejn is-sottostrat u l-kisi, u huwa l-aktar promettenti għall-produzzjoni industrijali. Madankollu, il-proċess ta 'preparazzjoni huwa kumpless, għandu ħafna fatturi li jinfluwenzaw, u jikkonsma ammonti kbar ta' enerġija.
(4) Metodu ta 'sputtering tal-Magnetron
Il-metodu ta 'sputtering tal-magnetron huwa f'atmosfera ta' argon, taħt l-azzjoni ta 'kamp elettriku ta' frekwenza għolja u ta 'vultaġġ għoli, il-fluss tal-jone tal-gass ta' enerġija għolja ffurmat jibbumbardja l-wiċċ fil-mira, u l-atomi fuq il-wiċċ fil-mira huma sputtered barra u depożitati fuq il-wiċċ tas-sottostrat.
Metodu ta 'preparazzjoni ta' materjal ta 'film irqiq. Il-vantaġġ ta 'dan il-metodu huwa li l-kisi li jirriżulta għandu densità ogħla, forza ta' twaħħil aktar b'saħħitha bejn is-sottostrat u l-kisi, u l-ħajja tal-anodu titjieb ħafna. Madankollu, it-tagħmir użat huwa għali u diffiċli biex jiġi applikat fuq skala kbira.
Minbarra l-erba 'metodi ta' preparazzjoni ewlenin ta 'hawn fuq, il-metodi ta' preparazzjoni ta 'anodi ta' ossidu tal-metall ibbażati fuq titanju jinkludu wkoll CVD, PVD, dekompożizzjoni termali sprej, eċċ Metodu ta 'dekompożizzjoni termali huwa l-aktar metodu komuni għall-preparazzjoni ta' anodi tal-landa-antimonju bbażati fuq it-titanju. Il-proċess huwa sempliċi, it-tagħmir huwa faċli biex topera, u l-komponenti tal-kisi huma preċiżi u kontrollabbli. Huwa adattat b'mod speċjali għal riċerka ġenerali tal-laboratorju.
2. Diversi klassifikazzjonijiet tal-anodi tat-titanju użati b'mod komuni
L-għażla tal-kisi fl-anodu tat-titanju tiddetermina l-proċess ta 'reazzjoni elettrokimika, jiġifieri, jekk it-tip ta' reazzjoni elettrokimika huwiex reazzjoni ta 'evoluzzjoni ta' ossiġnu jew reazzjoni ta 'evoluzzjoni tal-klorin, u l-prinċipju ta' degradazzjoni huwa degradazzjoni diretta jew degradazzjoni indiretta. L-istruttura u l-kompożizzjoni kimika tal-kisi għandhom influwenza deċiżiva fuq ir-reazzjoni elettrokimika. Fil-preżent, ir-riċerka fuq diversi anodi tat-titanju użati b'mod komuni prinċipalment tinkludi serje Ir02/Ti, serje Ru02/Ti, serje Pb02/Ti, serje Sn02/Ti, eċċ.
Ir02 / Ti anodu huwa anodu ta 'evoluzzjoni ta' ossiġnu. Is-saff attiv tal-unità lr02 anodu tat-titanju miksi huwa faċli biex jitqaxxar waqt l-użu, u l-anodu għandu ħajja qasira ta 'servizz. Normalment ikun meħtieġ li jiżdiedu xi komponenti oħra għar-riċerka tal-modifika. Iridium huwa element ta 'metall prezzjuż u huwa relattivament għali.
L-anodu Ru02-Ti02/Ti huwa anodu tal-evoluzzjoni tal-kloru. Bħal iridju, rutenju huwa wkoll element ta 'metall prezzjuż u huwa għali. Fil-preżent, l-anodi tas-serje Ru02/Ti jintużaw prinċipalment fl-industrija tal-klor-alkali.
L-anodu Pb02/Ti għandu kapaċità qawwija li jiddegrada materja organika fl-ilma tad-drenaġġ, bħal xi ilma tad-drenaġġ organiku li huwa diffiċli biex jiġi bijodegradat. Il-prodotti finali tad-degradazzjoni tal-materja organika huma C02 u H20]. L-anodu Pb02/Ti jintuża prinċipalment fil-kisi tal-kromju f'soluzzjoni ta 'aċidu qawwi, tidwib elettrolitiku taż-żingu u ram, trattament tad-drenaġġ, separazzjoni taż-żejt-ilma, eċċ.
L-anodu Sn02/Ti jirreferi għal materjal ta 'anodu b'ossidu tal-landa bħala l-komponent attiv fuq matriċi tat-titanju. Huwa anodu tal-ossidu tal-metall ibbażat fuq titanju mhux nobbli promettenti. SnO2 għandu resistività għolja f'temperatura tal-kamra, għalhekk ma jistax jintuża direttament bħala materjal ta 'anodu. Doping Sb jista 'jtejjeb b'mod effettiv il-proprjetajiet konduttivi ta' Sn02. Se tiġi ffurmata soluzzjoni solida kontinwa bejn Sb oxide u Sn02. Sb għandu rwol fl-appoġġ u t-titjib tal-istabbiltà ta 'Sn02. Għalhekk, SnO2 modifikat bid-doping Sb jista 'jintuża bħala kisi ta' anodu. Ir-riċerka wriet li Sn02 drogat b'Sb. L-anodu Sb/Ti juri potenzjal għoli ta 'evoluzzjoni ta' ossiġnu u kapaċità qawwija ta 'ġenerazzjoni ·OH, għalhekk juri attività ta' ossidazzjoni elettrokatalitika tajba għal materja organika u ntuża ħafna fil-qasam tat-trattament tad-drenaġġ.
3.Prodotti relatati fl-ehisen
