什么是碳阳极？(a carbon anode?)

碳阳极是碳电极上带正电荷的受体。它吸引电子，这些电子是带电的分子微粒，通常与阴极（带负电的受体）一起工作。阳极和阴极一起携带电荷或电化学电荷，这在许多不同的应用中都很有用。最早的一些电池使用碳电极，而阳极在帮助这些电池保持和传导能量方面起着至关重要的作用。在现代，碳基元素在电容器中更为常见，在大规模生产氯和某些其他化学品的工业中也是如此。这些部件在燃料电池的功能中也非常重要。...

A piece of carbon, which is used to make carbon anodes.

对碳电极的一般认识

在一个非常普遍的意义上，“电极”是电荷被携带、捕获或传导的任何表面。电极是发生流体电化学反应的固体表面。阳极带正电荷并吸引电子，而阴极带负电荷并吸引正离子。在大多数情况下，正是从阴极到阳极的电子交换形成了电流。

A carbon anode can be used in large-scale production of silicon.

一种特殊的碳电极通常是由元素碳制成的，或使用碳作为其主要导体的电极。电化学反应涉及电子从一个地方到另一个地方的传输，如果配置得当，结果会产生有用的电流。电可以在反应中储存、产生或消耗。碳既可以作为阳极也可以作为阴极；然而，在这两种应用中，碳通常与其他元素结合以增加其自然导电性。

电化学性质

在有机化学中，碳通常被认为是由碳氢化合物分子构成的，碳氢化合物是生命和先前生命物质的关键化合物。电化学认为碳是固态的石墨和其他几乎纯的碳形式。几乎完全与其他碳原子结合的碳获得了高度的离域电子，使其成为良导体。由于无毒、低成本和灵活性等其他原因，由碳制成或含碳的阳极也是电化学领域的首选。

由碳制成的电子电容器在巨大表面积的双碳电极之间储存电荷。双层的一面充当碳阴极，另一面充当阳极。带正电荷的离子附着在阴极侧，带负电荷的离子附着在阳极侧。放电时，电子被释放到电路中。

早期使用

1792年，碳首次被用作阴极材料，当时石墨成功地取代了一些早期实验电池中的金属。在电池中，能量储存在反应物的电化学电位中，并在必要时释放。大多数现代电池都不依赖碳，而那些含有碳元素的电池通常是用太多其他材料和化合物来实现的，以至于阳极不能恰当地称为“碳”

氯气生产中的作用

由人造石墨制成的模制阳极通常用于大规模生产氯、铝和硅。电石、黄磷和铁合金的生产使用碳阳极。这些过程需要能量。碳阳极在这个过程中逐渐消耗掉，以二氧化碳的形式流失碳。阳极在降解时会失去效率，促使现代氯气制造厂使用金属氧化物阳极。

燃料电池

燃料电池是另一个越来越常见的碳基阳极。在燃料电池中，电力直接来自电化学反应的阳极——与通过燃料燃烧驱动机械设备间接产生的能量相比，这是一种非常有效的转换。燃料通常是氢气，氧化剂是空气中的氧气。阳极-电解质混合阴极电池非常薄，并且封装在由400多个串联电池组成的块中。碳阳极具有电化学功能，但也可作为分散昂贵金属催化剂的方法。