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鎳氫電池原理及其優點

鎳氫電池原理及其優點

發布人: 發布時間:2019-09-11 瀏覽次數:297

導讀:本文主要介紹鎳氫電池原理及其優點。

鎳氫電池以其比容量高、無記憶效應、耐過充放電性能強以及對環境友好等優異性能,倍受人們的青睞,被譽為21世紀綠色環保電池。

鎳氫電池的正極主要活性物質是Ni(OH)2,負極是儲氫合金,電解液是氫氧化鉀與氫氧化鈉的混合溶液。

鎳氫電池的電極反應

正極:Ni(OH)2 + OH- →(←)NiOOH + H2O +e-  φ(標準電極電位)= +0.49V

負極:M + H2O + e- →(←) MH + OH-φ(標準電極電位)= -0.829V                   

總反應:Ni(OH)2 + M→(←)NiOOH + MH

從上面的反應方程式中可以看出,充放電過程中發生的電化學反應,均屬于固相轉變機制,過程中不發生任何中間態的可溶性金屬離子,也無電解液組成的消耗和生產,所以鎳氫電池的充放電態內阻相差不大。

鎳氫電池過充過放反應

1、過充電

正極:4OH- → 2H2O+O2 +4e

負極: 2H2O+O2+4e → 4OH-

2、過放電

正極:2H2O+2e → H2 +2OH-

負極:H2+2OH- → 2H2O+2e

在過充和過放電過程中,由于儲氫合金粉的催化作用,可以消耗正極產生的氧氣和氫氣,從而使鎳氫電池具有耐過充過放電的能力。

在充電末期和過充電時,正極上析出的O2可以通過隔膜擴散到負極表面與氫復合,還原為H2O和OH-進入電解液,從而避免或減輕了電池內部壓力積累升高的現象。否則,在電池過充時,MH電極又會產生大量氫氣,造成電池內壓上升;而在過放電時,正極上析出的H2通過隔膜擴散到負極表面可以被MH迅速吸收,否則,在電池過放電時,MH電極上會析出O2,從而使MH合金被氧化。

鎳氫電池的優點

1、容量高,為各類型Cd/Ni電池的1.5-2倍;

2、不含有害元素Hg、Cd等,稱為綠色電源;

3、有與Cd-Ni電池幾乎相同的工作電壓,二者同型號電池可以互換使用;

4、Cd-Ni電池的生產設備大多容易轉用于MH/Ni電池;

5、MH/Ni電池目前正處于產業化,還處于開發階段,前景廣闊。特別是我國可開采稀土資源占世界80%,開發稀土系儲氫合金有成本低的優勢   。   

以上就是鋰電池廠商格瑞普為大家帶來的鎳氫電池原理及其優點介紹。

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