Štai pagrindinės priežastys, kodėl grafitas naudojamas kaip anodo medžiaga:
- Aukštas elektros laidumas: Grafitas turi puikų elektrinį laidumą, kuris yra labai svarbus efektyviam elektronų perdavimui elektrocheminių reakcijų metu. Ši savybė palaiko didelio našumo baterijas ir elektrolizę.
- Cheminis stabilumas: Grafitas yra chemiškai stabilus ir inertiškas daugelyje aplinkų, todėl tinkamas naudoti įvairiuose elektrolituose, laikui bėgant labai nereaguodamas ar suyra. Šis stabilumas yra svarbus norint išlaikyti elektrocheminės sistemos vientisumą.
- Šiluminis atsparumas: Grafitas gali atlaikyti aukštą temperatūrą, neprarasdamas savo struktūros ar veikimo, todėl puikiai tinka procesams, kuriuose susidaro daug šilumos, pavyzdžiui, ličio jonų akumuliatoriams ir elektrolitiniams elementams.
- Aukštas paviršiaus plotas: Grafitas gali būti gaminamas tokiomis formomis, kurios suteikia didelį paviršiaus plotą, pagerina reakcijos kinetiką ir pagerina elektrocheminių procesų efektyvumą, padidinant sąveikai su elektrolitu prieinamas reakcijos vietas.
- Universalumas: Grafito anodai gali būti gaminami įvairių formų ir dydžių, kad tiktų konkrečioms reikmėms, įskaitant baterijas, kuro elementus ir elektrolizės sistemas. Jas taip pat galima modifikuoti (pvz., legiruojant su kitomis medžiagomis), kad būtų optimizuotas jų veikimas tam tikrose elektrocheminėse reakcijose.
- Ekonomiškumas: Grafito yra gana daug ir jis yra ekonomiškas, palyginti su kai kuriomis kitomis medžiagomis, kurios gali būti naudojamos anodams, todėl tai yra ekonomiškas pasirinkimas didelio masto reikmėms.
- Aplinkos stabilumas: Grafitas yra atsparus oksidacijai daugelyje aplinkų, todėl jo, kaip baterijų ir kitų elektrocheminių prietaisų anodo medžiagos, ilgaamžiškumas.
- Jonų sąveikos palengvinimas: Pavyzdžiui, ličio jonų baterijose grafito anodai leidžia ličio jonams sklandžiai įsiterpti, o tai įgalina grįžtamuosius įkrovimo ir iškrovimo procesus, o tai labai svarbu akumuliatoriaus veikimui.
