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镍氢电池的工作机制详解

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:镍氢电池采用与镍镉电池相同的Ni氧化物作正极,采用储氢金属合金作负极,碱液作电解质,其内部结构如图2-8所示[164]。图2-8镍氢电池内部结构示意图在镍氢电池中,活性物质构成电极极片的工艺方式主要有烧结式、拉浆式、泡沫镍式、纤维镍式及嵌渗式等,不同工艺制备的电极在容量、大电流放电性能上存在较大差异[165-166]。一般根据电池的使用条件采用不同的工艺进行生产。电池的标准电动势为1.319 V。

镍氢电池的工作机制详解

镍氢电池采用与镍镉电池相同的Ni氧化物作正极,采用储氢金属合金作负极,碱液(主要为KOH)作电解质,其内部结构如图2-8所示[164]

图2-8 镍氢电池内部结构示意图

在镍氢电池中,活性物质构成电极极片的工艺方式主要有烧结式、拉浆式、泡沫镍式、纤维镍式及嵌渗式等,不同工艺制备的电极在容量、大电流放电性能上存在较大差异[165-166]。一般根据电池的使用条件采用不同的工艺进行生产。在通信行业等民用领域里使用的电池大多采用拉浆式负极和泡沫镍式正极,其充放电化学反应如下:

正极:Ni(OH)2+OH-=NiOOH+H2O+e-(www.xing528.com)

负极:M+H2O+e-=MHab+OH-

总反应:Ni(OH)2+M=NiOOH+MH

注:M代表氢合金;Hab代表吸附氢;反应式从左到右的过程为充电过程;反应式从右到左的过程为放电过程。

充电时正极的Ni(OH)2和OH-反应生成NiOOH和H2O,同时释放出e-一起生成MHab和OH-,总反应是Ni(OH)2和M生成NiOOH,储氢合金储氢;放电时与此相反,MHab释放H+,H+和OH-生成H2O和e-,NiOOH、H2O和e-重新生成Ni(OH)2和OH-。电池的标准电动势为1.319 V。

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