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镍氢电池的工作原理

2019-05-28

镍氢电池是以镍氧化物作为正极,储氢金属作为负极,碱液(主要为氢氧化钾)作为电解液制成的电池。这种电池是早期镍镉电池的替代产品,相对于镍镉电池来说,镍氢电池具有更加引人注目的优势。它大大减少了镍镉电池中存在的“记忆效应”,这使镍氢电池的使用更加方便,循环使用寿命更加长久。此外,镍氢电池还具有电容量高、放电深度大、耐过充和过度放电、充电时间短等明显的优点。

镍氢电池的工作原理

下面列出目前使用的四种可充电池化学反应式:


1/6LaNi5H6+NiO0H = 1/6LaN+Ni(OH)2  电池标称电压:1.2V


Cd+2NiOOH +2H2O = Cd(oH)2 + 2Ni(OH)2  电池标称电压:1.2V


LixCoO2 + C6 = Li1*Co02+lixC6      电池标称电压:36V


Pb+PbO2 + 4H+ + 2SO42- = 2PbS04 + 2H2O    电池标称电压:2.0V


上述电池中,铅酸电池的电解液为硫酸(H2SO4),镍镉与镍氢电池的电解液均为氢氧化钾(KOH),锂离子电池的电解液则为含有锂盐的有机液体或固态高分子电解质;镍镉与镍氢电池使用相同的正电极,即氧化镍的氢氧化物(NiOOH);镍氢电池的负极为铺系元素(A)与镍(B)形成的储氢材料,有AB5和AB2两种化学物。镍氢电池的充放电反应可视为氢离子(H+)在正、负电极间的来回运动。


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