전극

전극 (electrode)은 전기 회로와 비전기 회로 사이에서 전자의 흐름을 매개하는 도체이다. 더 구체적으로, 전극은 전기 화학적 반응이 일어나는 표면을 제공하며, 이를 통해 전기 에너지가 화학 에너지로 또는 그 반대로 변환될 수 있다. 전극은 전기화학 셀, 전기분해 셀, 배터리, 연료 전지, 센서 등 다양한 장치에서 중요한 구성 요소이다.

전극은 일반적으로 금속, 탄소, 또는 금속 산화물과 같은 전도성 물질로 만들어진다. 전극의 형태와 크기는 특정 응용 분야에 따라 다양하다. 예를 들어, 배터리의 전극은 일반적으로 평평한 판 형태인 반면, 일부 전기화학 센서의 전극은 미세하게 제작된 구조를 가질 수 있다.

전극은 전기화학 반응에서 산화 또는 환원 반응이 일어나는 장소이다. 산화 반응이 일어나는 전극을 양극(anode)이라고 하고, 환원 반응이 일어나는 전극을 음극(cathode)이라고 한다. 전극의 전위는 전극의 재질, 이온 농도, 그리고 온도 등 여러 요인에 의해 결정된다. 전극의 전위차는 전기 화학 셀의 전압을 결정하는 중요한 요소이다.

전극의 성능은 전기 전도성, 내구성, 화학적 안정성 등 여러 가지 요소에 의해 영향을 받는다. 따라서 전극의 선택은 특정 응용 분야의 요구 사항에 따라 신중하게 이루어져야 한다. 예를 들어, 고온 및 고압 환경에서 사용되는 전극은 높은 내구성을 가지는 재료로 만들어져야 한다.

다양한 유형의 전극이 존재하며, 각각 특정한 용도에 맞춰 설계된다. 예를 들어, 이온 선택성 전극(ISE)은 특정 이온의 농도를 측정하는 데 사용되며, 작업 전극(working electrode)은 전기화학 분석에서 전기화학 반응을 일으키는 데 사용된다. 참조 전극(reference electrode)은 안정적인 전위를 제공하여 다른 전극의 전위를 측정하는 데 사용된다.