Anode und Kathode sind die beiden Elektroden, über die Strom in ein Bauteil hinein- oder aus ihm herausfließt – etwa in Batterien, Akkus, Brennstoffzellen oder bei der Elektrolyse. Eingeführt hat die aus dem Griechischen abgeleiteten Begriffe der Naturforscher Michael Faraday im 19. Jahrhundert.
Was die Begriffe bedeuten
In der Chemie ist die Unterscheidung eindeutig:
- An der Anode werden Elektronen abgegeben. Fachleute nennen diesen Vorgang Oxidation.
- An der Kathode werden Elektronen aufgenommen. Das heißt Reduktion.
Ob die Anode der Plus- oder der Minuspol ist, hängt davon ab, ob ein Bauteil Strom liefert oder Strom aufnimmt. Beim Entladen einer Batterie ist die Anode der Minuspol und die Kathode der Pluspol. Bei der Elektrolyse, bei der von außen Strom zugeführt wird, ist die Anode dagegen mit dem Pluspol der Stromquelle verbunden. Bei Akkus behält man meist die Bezeichnungen bei, die für das Entladen gelten.
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In Batterien und Akkus
Im Lithium-Ionen-Akku von Smartphone, E-Auto oder Heimspeicher besteht die Anode meist aus Graphit. Die Kathode ist aus einer lithiumhaltigen Verbindung aufgebaut, etwa einem Metalloxid oder Lithium-Eisenphosphat. Beim Laden wandern Lithium-Ionen zur Anode und werden dort eingelagert, beim Entladen wandern sie zurück. Die Elektronen nehmen dabei den Weg außen durch das angeschlossene Gerät – das ist der nutzbare Strom.
Elektrolyse und Brennstoffzelle
Bei der Elektrolyse wird Wasser mit Strom zerlegt: An der Kathode entsteht Wasserstoff, an der Anode Sauerstoff. Die Brennstoffzelle kehrt diesen Vorgang um. Wasserstoff wird an der Anode zugeführt, Sauerstoff an der Kathode, und es entstehen Strom, Wärme und Wasser.
Anode im Warmwasserspeicher
Auch im Keller begegnet Ihnen der Begriff: Viele Warmwasserspeicher enthalten eine Opferanode, meist aus Magnesium. Sie korrodiert gezielt an Stelle des Stahlbehälters und schützt ihn so vor Rost. Weil sie sich dabei nach und nach auflöst, sollte sie bei der Wartung regelmäßig kontrolliert und bei Bedarf ersetzt werden.
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