什么是鎳氫電池
鎳氫電池是一種性能良好的蓄電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。鎳氫電池正極活性物質為Ni(OH)2(稱NiO電極),負極活性物質為金屬氫化物,也稱儲氫合金(電極稱儲氫電極),電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。鎳氫電池作為氫能源應用的一個重要方向越來越被人們注意。
結構與原理
鎳氫電池正極活性物質為Ni(OH)2(稱NiO電極),負極活性物質為金屬氫化物,也稱儲氫合金(電極稱儲氫電極),電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。活性物質構成電極極片的工藝方式主要有燒結式、拉漿式、泡沫鎳式、纖維鎳式及嵌滲式等,不同工藝制備的電極在容量、大電流放電性能上存在較大差異,一般根據使用條件不同的工藝生產電池。通訊等民用電池大多采用拉漿式負極、泡沫鎳式正極構成電池。充放電化學反應如下:
正極:Ni(OH)2+OH-=NiOOH+H2O+e-
負極:M+H2O+e-=MHab+OH-
總反應:Ni(OH)2+M=NiOOH+MH
注:M:氫合金;Hab:吸附氫;反應式從左到右的過程為充電過程;反應式從右到左的過程為放電過程。
充電時正極的Ni(OH)2和OH-反應生成NiOOH和H2O,同時釋放出e-一起生成MH和OH-,總反應是Ni(OH)2和M生成NiOOH,儲氫合金儲氫;放電時與此相反,MHab釋放H+,H+和OH-生成H2O和e-,NiOOH、H2O和e-重新生成Ni(OH)2和OH-。電池的標準電動勢為1.319V。
分類
鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。
低壓鎳氫電池具有以下特點:
(1)電池電壓為1.2~1.3V,與鎘鎳電池相當;
(2)能量密度高,是鎘鎳電池的1.5倍以上;
(3)可快速充放電,低溫性能良好;
(4)可密封,耐過充放電能力強;
(5)無樹枝狀晶體生成,可防止電池內短路;
(6)安全可靠對環境無污染,無記憶效應等。