Kathode

Eine Kathode [kaˈtoːdə] (von agr. κάθοδος kathodos, „Weg nach unten“) ist allgemein der Minuspol, also die Elektrode, die Elektronen über den elektrischen Anschluss aufnimmt und Richtung Anode weitergibt. Die Kathode (−) ist die Gegenelektrode zur Anode (+). Kationen (+) wandern zur Kathode und Anionen (−) zur Anode.

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Chemie

In der Chemie ist eine Kathode die Elektrode, an der eine Reduktionsreaktion stattfindet. Es werden dabei Elektronen über den elektrischen Anschluss aufgenommen und an die chemische Reaktion abgegeben.

Eine elektrochemische Reaktion findet immer an der Phasengrenze zwischen einer Elektrode und einer Elektrolytlösung, einem ionenleitenden Feststoff oder einer Schmelze statt. Die bei der Reduktion entstehenden Elektronen bewegen sich aus der Kathode heraus in die andere Phase, daher der Name von griechisch kathodos für hinunter.

Bei einer Elektrolyse ist die Kathode die negative Elektrode, bei Batterien und Brennstoffzellen die positive Elektrode. Bei wiederaufladbaren Batterien (Sekundärelement, Akkumulator) kann die selbe Elektrode abwechselnd als Anode oder Kathode arbeiten, je nachdem ob die Batterie geladen oder entladen wird.

Beispiele für Kathodenreaktionen:

Korrosion

• Sauerstoff: O₂ + 4 e^- + 2 H₂O → 4 OH^-
• Wasserstoff: H₃O⁺ + e^- → H_aq + H₂O

Elektrotechnik

In der Elektrotechnik ist die Kathode eine Elektronen emittierende Elektrode einer Elektronenröhre, Leuchtstoffröhre oder eines Elektronenmikroskops. Man unterscheidet Glühkathoden, Kaltkathoden und Photokathoden.

Der Pol, der an den Minuspol der Speisespannung anzuschließen ist, um einen Strom zu erhalten, wird als Kathode bezeichnet.

Sehr aufwendige Kathoden findet man bei Anlagen zur Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung, zum Beispiel in Form von im Meer verlegten riesigen Kupferringen.

In diesem Fachgebiet ist auch die Schreibweise Katode weit verbreitet.

Beim PC-Modding werden sogenannte Kaltlichtkathoden eingesetzt.