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镍金属氢化物电池

/Ni-MH battery/
条目作者姚宏斌

姚宏斌

最后更新 2023-08-18
浏览 103
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以贮氢合金作为负极活性物质,氢氧化镍作为正极活性物质,氢氧化钾溶液作为电解液的低压碱性蓄电池。

英文名称
Ni-MH battery
所属学科
化学

自1969年发现并定义贮氢合金后,世界各国展开了对这种新型功能材料的研究。1984年,荷兰飞利浦(Philips)公司通过Co取代Ni,Nd取代少量La得到多元合金La0.7Nd0.3Ni2.3Co2.4Al0.3,解决了LaNi5氢化物电极在充放电循环过程中的容量损失,实现了利用贮氢合金作为负极材料的Ni-MH电池的可能。中国于20世纪80年代末研制成功的镍金属氢化物电池采用贮氢合金,1990年研制成AA型Ni-MH电池(见图),容量在900~1000毫安·时。与传统的镍镉电池相比,镍金属氢化物电池有如下优势:①能量密度高,是镍镉电池的1.5~2倍;②镉元素有毒,镍金属氢化物电池则为无毒的绿色电池;③无记忆效应;④镍金属氢化物电池可与镍镉电池互换使用。镍金属氢化物电池已经是成熟的产品,广泛应用于电动汽车能源等领域。

AA型Ni-MH电池AA型Ni-MH电池

电池充电时,正极上发生从Ni(OH)2到NiOOH的转变,贮氢合金负极(MH)上发生水分子分解反应,电极表面吸附负极反应分解出的氢原子,从而形成吸附态MHad,进而由扩散反应进入贮氢合金内部,而被吸收形成氢化物MHab。在放电过程中,正极NiOOH获得电子转换为Ni(OH)2,负极金属氢化物内部的氢原子扩散到表面形成吸附状态的氢原子,然后通过电化学反应生成贮氢合金和水。

总电池反应:

充电过程:

正极 

负极 

放电过程:

正极 

负极 

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