镍氢电池（见图）的研发始于1967年瑞士巴特尔-日内瓦研究中心（the Battelle-Geneva Research Center）。1969年发现了储氢合金LaNi₅。20世纪70年代初由美国科学家M.克莱因^[注]和J.F.施托克尔^[注]等首先研制，其具有较高的比能量、寿命长、耐过充过放、可通过氢压来指示荷电状态等优点。1984年荷兰飞利浦公司制备出LaNi_2.5Co_2.5，制备出实用的镍氢电池。在1987年，J.J.G.威廉斯^[注]和K.H.J.布朔^[注]使用La_0.8Nd_0.2Ni_2.5Co_2.4Si_0.1的混合物制备出具有较高循环寿命的镍氢电池，在4000次充放电循环后保持其充电容量的84%，从而开发出使用混合稀土代替镧的经济可行的合金。现代Ni-MH电池正是基于这种设计思路。2008年，全世界有超过200万辆混合动力汽车用镍氢电池制造。2010年在日本销售的便携式充电电池中约22%是Ni-MH电池。2015年，巴斯夫公司（BASF）制造了一种改进的微观结构，使重量能量密度达到140瓦·时/千克。

镍氢电池

镍氢电池有高压镍氢电池与低压镍氢电池之分。低压镍氢电池电压约为1.2～1.3伏，能量密度为镍镉电池1.5倍以上，可快速充放电，低温性能好，可密封，耐过充放电能力强，无树枝状晶体生成，可防止电池内短路；高压镍氢电池比容量约为镍镉电池5倍，循环寿命可达1000次，全封闭且具有较优良的低温性能。

正极反应同镍镉电池，均采用β-羟基氧化镍，而负极则采用储氢合金，电解液通常为6摩/升氢氧化钾溶液。镍氢电池标准电动势1.32伏，充电电量比镍镉电池高，且无镉的污染，记忆效应较小，循环寿命可达1000次。此外，镍氢电池相比于碳锌电池或碱性电池而言，具有更大的输出电流，更适用于高耗电产品。镍氢电池的负极为氢催化电极，正极为羟基氧化镍（NiOOH），电解液为氢氧化钾（KOH）或氢氧化钠（NaOH）水溶液。

工作中的电化学反应方程式为：

负极反应：1/2H₂+OH^-→H₂O+e^-　φ=-0.829V

正极反应：NiOOH+H₂O+e^-→Ni(OH)₂+OH^-　φ=+0.49V

电池总反应：1/2H₂+NiOOH→Ni(OH)₂　E=1.319V

当电池充电进行到正极的氢氧化镍向氧化镍转化完成时，正极的阳极过程发生水的电解，正极析出氧气，负极析出氢气，电池进入充电状态，发生以下反应：

镍电极：2OH^-→1/2O₂+H₂O+2e^-

氢电极：H₂O+2e^-→2OH^-+H₂

电池总反应：H₂O→H₂+1/2O₂

气体化学复合：1/2O₂+H₂→H₂O

负极本身为铂黑催化电极，因此正极界面析出的氧气能与负极上析出的氢气复合反应生成水。复合反应速率非常快，电池内部氧气分压很低。从电极反应看，连续过充电并不发生水的总量和氢氧化钾浓度的变化表明其具有耐过充能力。

当放电进行到正极的氧化镍还原成氢氧化镍的过程结束，氢气将在正极界面析出，电池进入过放电状态，过放电的电极反应为：

镍电极：H₂O+2e^-→2OH^-+H₂

氢电极：1/2H₂+OH^-→H₂O+e^-

电池进入过放电状态。在过放电状态下，仍然进行氢气催化氧化生成水的过程。电池内部不会因氢气积累造成内部压力升高，电池电压也基本上保持在1.2伏左右。过放电反应不会造成氢氧化钾溶液浓度和水量变化，同样表明镍氢电池具有耐过放电能力。