Eine elektrochemische Zelle ist ein Gerät, das chemische Energie in elektrische Energie umwandelt. Es besteht aus zwei Elektroden, die in eine Elektrolytlösung getaucht sind. Eine Elektrode wird als Anode bezeichnet und die andere als Kathode.
Die Reaktionen in einer elektrochemischen Zelle laufen in zwei getrennten Halbzellen ab. An der Anode findet die Oxidation statt, wobei Elektronen freigesetzt werden, während an der Kathode die Reduktion stattfindet und Elektronen aufgenommen werden. Die Halbzellen sind über einen Elektrolyt, der Ionen transportiert, miteinander verbunden.
Die elektrochemische Zelle besteht aus einer Reihe von Komponenten, einschließlich einer porösen Trennwand oder einer Membran, die die beiden Halbzellen trennt und verhindert, dass sich die Lösungen vollständig vermischen. Außerdem gibt es einen Stromkreis, über den die erzeugte elektrische Energie abfließen kann.
Es gibt verschiedene Typen von elektrochemischen Zellen, wie zum Beispiel galvanische Zellen, Brennstoffzellen und Elektrolysezellen. Galvanische Zellen erzeugen spontan elektrische Energie durch eine chemische Reaktion. Brennstoffzellen verwenden eine externe Brennstoffquelle, um kontinuierlich elektrische Energie zu erzeugen. Elektrolysezellen nutzen elektrische Energie, um chemische Reaktionen zu treiben und beispielsweise Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufzuspalten.
Elektrochemische Zellen finden Anwendung in verschiedenen Bereichen wie Batterien, Kraftwerken, Korrosionsschutz, Sensoren und medizinischen Geräten. Sie spielen eine wichtige Rolle in der modernen Energieerzeugung und werden ständig weiterentwickelt, um effizienter und nachhaltiger zu sein.
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