윌리엄 휘트 (William Whewell)는 그리스어 단어 엘렉 트론 (Elektron)과“길”을 의미하는 호도스 (Hodos)에서 파생 된 전극이라는 용어를 만들었습니다. 정전기를 연구하는 데 사용 된 전기 공포는 실험을 수행하는 데 사용 된 전극의 초기 버전이었습니다. Johan Wilcke는이 용어를 발명 한 것으로 인정 받고 있습니다. 개념을 더 이해하기 쉽게하기 위해, 전극은 전류가 전해질로 들어가서 종료되는 지점으로 정의 될 수있다. 전극이 반드시 금속으로 만들 필요는 없다는 점에 주목할 가치가 있습니다.
전극의 범주
일반적으로 전극은 반응성 전극과 불활성 전극의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
유형은 불활성이거나 반응성이며, 전자는 어떤 반응에도 참여하지 않고 후자는 그들에게 적극적인 역할을합니다.
백금, 금, 흑연 (탄소) 및 로듐은 일반적으로 사용되는 불활성 전극 중 일부일뿐입니다.
아연, 구리, 납 및 은은 이용 가능한 반응성 전극 중 일부일뿐입니다.
반면에 양극은 산화 반응 동안 전류가 들어오는 지점이다. 전기 화학 세포의 전극은 생산 된 전자를 하나의 반 셀에서 다른 반 셀로 운반하여 전기 전하를 생성한다는 점에서 중요한 기능을 제공합니다.
.전극의 적용
전극의 주요 기능은 전기 전류를 생성하고 비금속 물체를 통해 전기 분해로 알려진 공정으로 기본적으로 변경하기 위해 비금속 물체를 통해이를 수행하는 것입니다. 전도도는 또한 전극의 도움으로 측정 할 수 있습니다. 다른 응용 프로그램 중 하나는 다음과 같습니다.
- 다른 배터리 유형, 전기 도금 및 전기 분해, 용접, 음극 보호, 막 전극 어셈블리, 화학적 분석 및 테이 저 전기 콕 무기는 모든 전극 기술의 응용 분야입니다.
- 전극은 의료 분야에서 ECG, ECT, EEG 및 제세 동기의 의료 분야에서도 사용됩니다. 생의학 연구에 사용되는 전기 생리학 기술은 전극을 사용하여 가능합니다.
음극과 양극의 차이
전기 화학 세포의 전극에서, 감소 및 산화 반응이 동시에 발생한다. 전기 화학에서, 캐소드는 감소가 발생하는 전극을 지칭한다. 양극은 산화가 발생하는 곳입니다.
셀이 작동하는 방향은 전극이 해당 셀의 음극 또는 양극으로 작용하는지 여부를 결정합니다.
세포가 전력 작동 (즉, 배터리와 같은 에너지 생성)에서 전해질 적으로 작동하는 (즉, 셀에 에너지를 공급해야 함)로 전환되면 음극은 양극이되고 그 반대도 마찬가지입니다.
분석 화학 전극 예
비정질 탄소, 금 및 백금은 분석 화학 응용 분야에서 전극으로 일반적으로 사용되는 물질의 예입니다. 유리 전극은 pH 측정에 자주 사용됩니다. 이 응용 분야에서 유리는 화학적으로 수소 이온에 선택적으로 화학적으로 도핑 되어이 응용 분야에 탁월한 선택이되었습니다.
.배터리에 관해서는 배터리 유형에 따라 다양한 전극이 있습니다.
리튬 이온 배터리는 납 전극의 사용을 기반으로합니다.
아연 탄소 배터리는 아연과 비정질 탄소 전극으로 구성되어 있으며 배터리를 형성하기 위해 결합됩니다.
리튬 폴리머 배터리는 리튬 이온이 전하 캐리어로서 움직이고 작용할 수있는 고체 중합체 매트릭스로 구성된 전극을 갖는다. 리튬 폴리머 배터리는 전기 자동차에 사용됩니다.
전기 분해는 소금과 광석을 전기 에너지를 사용하는 금속으로 전환하는 기술입니다.
홀-허 루트 공정에서 산화 알루미늄으로부터 알루미늄 금속을 추출하는 데 사용되며, 양극과 음극은 모두 흑연으로 만들어집니다.
.전기 분해는 탄소 양극과 철 캐소드로 수행되는 나트륨 금속을 생산하는 데 사용됩니다.
전극의 패턴
전극 패턴 또는 구성은 전극 사이에 존재하는 ER 유체의 유형에 따라 ER 효과에 영향을 미친다는 것이 발견되었다. 매끄러운 표면 전극 대신 사용될 때, 벌집 모양의 금속 메쉬 구조, 동심원 구성 및 방사형 형상과 같은 다양한 패턴 화 된 전극은 일반적으로 평균 2.3 배까지 ER 효과를 증가시킬 수 있습니다.
4kV/mm에서, 벌집 전극은 ER 효과를 생성하여 표면이 부드러운 전극에 의해 생성 된 것보다 거의 두 배나 강합니다. 추가 연구에 따르면 벌집 패턴의 구멍의 크기는 ER 효과에 영향을 미칩니다. 다양한 전기장에 노출 될 때 전극 표면에 덮인 금속 메쉬 크기의 함수로서 복합 입자/실리콘 오일 현탁액의 전단 응력 및 항복 응력. 메쉬 크기가 약 100m이고 전기장의 범위가 0.66 내지 3.33kV/mm 인 경우 최대 전단 응력이 얻어 진 것으로 보인다. 금속 순 전극으로 측정 된 전단 응력은 사용 된 방법에 따라 매끄러운 전극으로 측정 된 전단 응력보다 약 1.8 ~ 2.3 배 더 큽니다. 이는 패턴 화 된 전극에 의해 생성 된 전기장의 불균일성과 전극의 거친 표면에 의해 야기되는 전단 슬립의 감소로 인한 것일 수 있으며, 이는 ER 효과를 향상시킬 수있다.
.전극의 편광
전극 표면에 전하의 축적 및 전기 이중층의 형성은 전극 자체의 분극을 담당한다. 교대 전류 필드가 적용될 때마다 서스펜션의 이온은 Debye 및 Hückel에 의해 기술 된 바와 같이 이중층으로 분포되어야한다; 교대 전류 필드가 적용될 때마다 서스펜션의 이온은 전극의 전하에 반응해야하며, 액체 매질로부터의 항력에 의해 응답이 지연되어야한다. 결과적으로, 적용된 전기장의 주파수는 이중층에 영향을 미칩니다. 전극의 전하는 이온의 움직임보다 더 빠른 속도로 진동하기 때문입니다. 고주파수로 인해 이온이 이중층을 형성하기에 충분히 빠르게 움직일 수 없게되며, 결과적으로 전극 분극이 손실됩니다. 주파수가 낮 으면 전극 편광이 유의하게되어 매우 큰 유전 상수가 생성됩니다. 물의 유전 상수는 78입니다. 반면에 200Hz 미만의 저주파에서는 주파수가 약 10Hz로 감소함에 따라 유전체 상수가 10000 이상으로 증가하여 전극 분극으로 인해 주파수가 감소합니다.
.결론
따라서, 우리는 전극이 반응성 전극과 불활성 전극의 두 가지 범주로 나눌 수 있다고 결론을 내릴 수 있습니다. 전극의 주요 기능은 전기 전류를 생성하고 비금속 물체를 통해 전기 분해로 알려진 공정으로 기본적으로 변경하기 위해 비금속 물체를 통해이를 수행하는 것입니다. 전도도는 또한 전극의 도움으로 측정 할 수 있습니다.
