در گازها، الکترود انتشار نوعی الکترود است که در واکنش های الکتروشیمیایی استفاده می شود. این در درجه اول در دستگاه هایی مانند سلول های انتشار گاز، سلول های سوختی و سنسورهای خاص استفاده می شود.
هدف طراحی یک الکترود انتشار این است که یک رابط بین گاز و الکترولیت ایجاد کند و مولکولهای گاز را قادر میسازد تا با یونهای موجود در الکترولیت واکنش دهند. معمولاً از مواد کاتالیزوری با کاتالیزورهای رایج از جمله پلاتین، پالادیوم و آلیاژهای پلاتین-پالادیوم ساخته شده است. این کاتالیزورها واکنش های الکتروشیمیایی مولکول های گاز را تسهیل می کنند و سرعت واکنش را افزایش می دهند.
ساختار الکترود دیفیوژن معمولا متخلخل است و به گاز اجازه ورود به الکترود و تماس با ماده کاتالیزوری را می دهد. ساختار متخلخل همچنین به افزایش سطح الکترود کمک می کند و راندمان واکنش را بهبود می بخشد. علاوه بر این، الکترود باید رسانایی خوبی از خود نشان دهد تا از جریان صاف جریان از طریق الکترولیت اطمینان حاصل شود.
صفحه تیتانیوم متخلخل با پوشش پلاتین
در الکترولیز، پوشاندن سطح صفحه پودر تیتانیوم با لایه ای از پوشش پلاتین برای افزایش خواص کاتالیزوری تیتانیوم برای کاربردهای الکترود انتشار گاز معمول است. این پوشش فعالیت کاتالیزوری و پایداری پلاتین را فراهم می کند و در عین حال از مقاومت در برابر خوردگی و هدایت تیتانیوم استفاده می کند.
فرآیند پوشش با یک لایه پلاتین معمولاً از طریق تکنیک هایی مانند کاهش شیمیایی، رسوب فیزیکی بخار یا رسوب الکتروشیمیایی به دست می آید. در طی این فرآیند، مواد پلاتین به صورت یک لایه نازک و یکنواخت بر روی سطح صفحه پودر تیتانیوم قرار می گیرد.
این پوشش پلاتین میتواند فعالیت کاتالیزوری را بهبود بخشد و واکنشهای بین مولکولهای گاز و یونهای موجود در الکترولیت را تحریک کند. این می تواند سرعت واکنش و کارایی الکترود انتشار گاز را افزایش دهد و عملکرد الکتروشیمیایی را افزایش دهد.
در سلولهای انتشار گاز، الکترود انتشار معمولاً با الکترود دیگری (معمولاً یک الکترود اکسید) جفت میشود تا از طریق انتشار گاز و واکنشها، انرژی الکتریکی تولید کند. در سلول های سوختی، الکترودهای انتشار اکسیداسیون گاز هیدروژن یا سایر سوخت ها را کاتالیز می کنند و جریان الکتریکی تولید می کنند. در حسگرها، از الکترودهای انتشار برای اندازه گیری غلظت گاز یا تشخیص اجزای خاص گازها استفاده می شود.
در نتیجه، الکترود انتشار در گازها الکترودی است که برای واکنش های الکتروشیمیایی شامل گازها استفاده می شود. واکنشهای بین مولکولهای گاز و یونهای موجود در الکترولیت را تسهیل میکند و نقش مهمی در دستگاههایی مانند سلولهای انتشار گاز، سلولهای سوختی و حسگرها ایفا میکند.
