

更新時(shí)間:2025-10-20
瀏覽次數(shù):231鎳氫電池是一種可充放電的二次電池,負(fù)極采用儲(chǔ)氫合金,正極采用氫氧化鎳。
與同樣在正極中使用鎳的鎳鎘電池相比,鋰離子電池由于使用儲(chǔ)氫合金代替鎘,因此價(jià)格更高,但其特點(diǎn)是能夠使用大電流進(jìn)行充電和放電,并且單位質(zhì)量的電池容量較大。
另一個(gè)特點(diǎn)是,與其他充電電池相比,記憶效應(yīng)(電池在未 放電的情況下反復(fù)充電時(shí)放電時(shí)電壓下降的效應(yīng))相對(duì)較小,這意味著電池可以反復(fù)使用而不會(huì)出現(xiàn)性能下降。
鎳氫電池因其高性能和長(zhǎng)壽命而得到充分發(fā)揮,并用于需要高輸出和可靠性的用途,例如汽車電池、筆記本電腦和干電池。
近年來(lái),鋰離子電池由于沒有記憶效應(yīng)和自放電、單位質(zhì)量的電池容量較大、工作電壓較高而開始普及,但由于其優(yōu)異的輸入輸出特性和制造成本,兩者仍然繼續(xù)一起使用。
鎳氫電池由電極(正極:羥基氧化鎳、負(fù)極:儲(chǔ)氫合金)、烯烴類無(wú)紡布等隔膜、氫氧化鉀電解液構(gòu)成。干電池則將這些電極卷繞在一起,裝入罐內(nèi)。
圖1顯示了鎳氫電池的化學(xué)反應(yīng)式。鎳氫電池放電時(shí),正極的羥基氧化鎳在水的存在下接受電子,生成氫氧化鎳和氫氧根離子。負(fù)極的儲(chǔ)氫合金在氫氧根離子的存在下釋放出氫離子和電子,生成水。
放電時(shí),反應(yīng)方向相反:氫氧根離子在正極與氫氧化鎳發(fā)生反應(yīng),生成羥基氧化鎳,并釋放電子。負(fù)極則通過提供電子吸附氫氣。
鎳氫電池的充放電過程很簡(jiǎn)單,就是吸收氫氣并生成水。例如,汽車使用的鉛酸電池是通過電極上的析出和溶解反應(yīng)進(jìn)行充放電的,因此反復(fù)充放電必然會(huì)導(dǎo)致電極劣化。鎳氫電池不存在這種劣化模式,只要電極本身不劣化,就可以半地使用,因此是一種長(zhǎng)壽命電池。
鈷合金曾主要用于負(fù)極儲(chǔ)氫合金,以實(shí)現(xiàn)高容量,但主要出于成本方面的考慮,目前已開始轉(zhuǎn)向無(wú)鈷合金。隨著研發(fā)的不斷推進(jìn),無(wú)鈷高容量?jī)?chǔ)氫合金也已開發(fā)出來(lái)。正極方面,充電狀態(tài)下的氫氧化鎳導(dǎo)電性良好,但放電狀態(tài)下的氫氧化鎳為絕緣體,這會(huì)導(dǎo)致放電過程中電子路徑損失等問題。因此,人們添加了氫氧化鈷等材料來(lái)提高導(dǎo)電性。
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