Anoda dan katoda merupakan pasangan elektroda inti dalam sistem proteksi korosi. Lambung baja kapal bertindak sebagai katoda dan harus bekerja dengan anoda korban dan proteksi katodik: dalam rakitan anoda-katoda paduan aluminium, anoda lebih suka larut dan terus menerus memasok elektron ke katoda baja. Data lapangan menunjukkan bahwa kombinasi anoda-katoda yang dioptimalkan dapat menstabilkan potensial lambung di bawah -0,85V. Untuk pipa yang terkubur, anoda dan katoda paduan seng memerlukan pengurukan konduktif untuk mengurangi resistivitas tanah dari >50 Ω·m menjadi 1-5 Ω·m, memastikan proteksi katoda pipa yang seragam. Rekayasa laut dalam memverifikasi bahwa sistem anoda-katoda yang diformulasikan secara khusus memenuhi standar internasional di bawah tekanan tinggi, membuktikan keandalan pasangan ini berasal dari pencocokan elektrokimia yang presisi.
Baterai lithium-ion bergantung pada ion lithium yang bergerak bolak-balik antara anoda dan katoda. Selama pengosongan, ion mengalir dari anoda grafit ke katoda oksida logam; pengisian daya membalikkan aliran ini. Uji praktis menunjukkan: produk katoda sulfur dalam baterai lithium-sulfur meracuni anoda logam lithium, menyebabkan kehilangan kapasitas lebih dari 50%. Solusi untuk masalah ini membutuhkan inovasi simultan antara anoda dan katoda—menggunakan anoda komposit silikon/karbon berpori untuk meningkatkan stabilitas sekaligus menambahkan lapisan katalitik pada katoda untuk mempercepat reaksi. Setiap siklus pengisian-pengosongan daya dihasilkan dari kolaborasi anoda-katoda; kegagalan salah satu dari keduanya akan menghancurkan pusat energi ini.
Peningkatan kinerja anoda dan katoda bergantung pada kopling material-lingkungan yang mendalam. Pada elektroliser aluminium, anoda karbon tradisional menyebabkan emisi karbon tinggi selama konsumsi, sementara baterai baru menggunakan kolektor arus bifungsional untuk mengoptimalkan antarmuka anoda dan katoda, mencapai efisiensi siklus >99%. Untuk sistem oksigen bulan, anoda logam inert dalam elektroliser garam cair melepaskan oksigen secara stabil pada suhu 950°C, sementara tanah bulan mengalami reduksi in-situ di katoda untuk menghasilkan oksigen—sistem anoda-katoda ini mencapai hasil oksigen 10kg/m²/hari. Selama perawatan kapal, modul anoda-katoda habis pakai perlu diganti dengan berat tersisa 30%; rekayasa perpipaan membutuhkan kelompok anoda-katoda setiap 50 meter untuk memastikan potensi yang seragam. Dari laut dalam hingga luar angkasa, evolusi teknologi anoda-katoda berpusat pada mekanisme kolaboratif mereka dalam skenario tertentu.
Kunjungi Titanium Anodes untuk mempelajari lebih lanjut
Bahasa
