แอโนดและแคโทดเป็นคู่อิเล็กโทรดหลักในระบบป้องกันการกัดกร่อน ตัวถังเหล็กของเรือทำหน้าที่เป็นแคโทดและต้องทำงานร่วมกับแอโนดแบบเสียสละและการป้องกันแบบแคโทด: ในชุดประกอบแอโนด-แคโทดที่ทำจากโลหะผสมอะลูมิเนียม แอโนดจะละลายและจ่ายอิเล็กตรอนให้กับแคโทดเหล็กอย่างต่อเนื่อง ข้อมูลภาคสนามแสดงให้เห็นว่าการผสมผสานแอโนด-แคโทดที่เหมาะสมสามารถทำให้ศักย์ของตัวถังคงที่ต่ำกว่า -0.85V สำหรับท่อฝังดิน แอโนดและแคโทดที่ทำจากโลหะผสมสังกะสีจำเป็นต้องมีการถมกลับที่นำไฟฟ้าเพื่อลดความต้านทานของดินจาก >50 Ω·m เหลือ 1-5 Ω·m เพื่อให้มั่นใจว่าการป้องกันแคโทดของท่อจะสม่ำเสมอ วิศวกรรมใต้น้ำลึกยืนยันว่าระบบแอโนด-แคโทดที่คิดค้นขึ้นเป็นพิเศษเป็นไปตามมาตรฐานสากลภายใต้แรงดันสูง ซึ่งพิสูจน์ได้ว่าความน่าเชื่อถือของคู่นี้มาจากการจับคู่ทางเคมีไฟฟ้าที่แม่นยำ
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอาศัยการเคลื่อนที่ของไอออนลิเธียมไปมาระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ ในระหว่างการคายประจุ ไอออนจะไหลจากขั้วบวกกราไฟต์ไปยังขั้วลบโลหะออกไซด์ การชาร์จจะย้อนกลับการไหลนี้ การทดสอบภาคปฏิบัติยืนยันว่า: ผลิตภัณฑ์แคโทดกำมะถันในแบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์เป็นพิษต่อขั้วบวกโลหะลิเธียม ทำให้สูญเสียความจุมากกว่า 50% การแก้ปัญหานี้ต้องอาศัยนวัตกรรมของขั้วบวกและขั้วลบพร้อมกัน โดยใช้ขั้วบวกซิลิคอน/คาร์บอนคอมโพสิตที่มีรูพรุนเพื่อเพิ่มเสถียรภาพ พร้อมกับการเติมสารเคลือบเร่งปฏิกิริยาลงในขั้วลบเพื่อเร่งปฏิกิริยา วงจรการชาร์จและคายประจุทุกครั้งเกิดจากการทำงานร่วมกันของขั้วบวกและขั้วลบ ความล้มเหลวของทั้งสองขั้วจะทำลายศูนย์กลางพลังงานนี้
ประสิทธิภาพที่ก้าวกระโดดของแอโนดและแคโทดขึ้นอยู่กับการเชื่อมโยงระหว่างวัสดุและสภาพแวดล้อมในเชิงลึก ในเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์อะลูมิเนียม แอโนดคาร์บอนแบบดั้งเดิมก่อให้เกิดการปล่อยคาร์บอนสูงในระหว่างการใช้งาน ในขณะที่แบตเตอรี่รุ่นใหม่ใช้ตัวเก็บกระแสไฟฟ้าแบบสองฟังก์ชันเพื่อปรับอินเทอร์เฟซของทั้งแอโนดและแคโทดให้เหมาะสมที่สุด ทำให้ได้ประสิทธิภาพรอบการทำงานมากกว่า 99% สำหรับระบบออกซิเจนบนดวงจันทร์ แอโนดโลหะเฉื่อยในเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์เกลือหลอมเหลวจะปล่อยออกซิเจนอย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิ 950°C ในขณะที่ดินบนดวงจันทร์จะเกิดการรีดักชันแบบ in-situ ที่แคโทดเพื่อผลิตออกซิเจน ระบบแอโนด-แคโทดนี้ให้ผลผลิตออกซิเจน 10 กิโลกรัม/ตารางเมตร/วัน ในระหว่างการบำรุงรักษาเรือ โมดูลแอโนด-แคโทดแบบสิ้นเปลืองจำเป็นต้องเปลี่ยนเมื่อน้ำหนักคงเหลือเหลือ 30% วิศวกรรมท่อส่งจำเป็นต้องมีกลุ่มแอโนด-แคโทดทุกๆ 50 เมตรเพื่อให้แน่ใจว่ามีศักยภาพที่สม่ำเสมอ ตั้งแต่ใต้ท้องทะเลลึกไปจนถึงอวกาศ วิวัฒนาการของเทคโนโลยีแอโนด-แคโทดมุ่งเน้นไปที่กลไกการทำงานร่วมกันในสถานการณ์เฉพาะ
ไปที่Titanium Anodesเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม
ภาษา
