蓄電池和動(dòng)力電池的根本區(qū)別在哪里?
鎳氫電池是一種性能良好的蓄電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni(OH)2(稱NiO電極),負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氫化物,也稱儲(chǔ)氫合金(電極稱儲(chǔ)氫電極),電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個(gè)重要方向越來越被人們注意。
由于化石燃料在人類大規(guī)模開發(fā)利用的情況下越來越少,近年來,氫能源的開發(fā)利用日益受到重視。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個(gè)重要方向越來越被人們注意。雖然鎳氫電池確實(shí)是一種性能良好的蓄電池,但航天用鎳氫電池是高壓鎳氫電池(氫壓可達(dá)3.92MPa,即40kg/cm2),這樣的高壓力氫氣貯存在薄壁容器內(nèi)使用容易爆炸,而且鎳氫電池還需要貴金屬做催化劑,使它的成本變得很貴,這就很難為民用所接受,因此,國(guó)外自70年代開始探索民用的低壓鎳氫電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。高壓鎳氫電池是20世紀(jì)70年代初由美國(guó)的M.Klein和J.F.Stockel等首先研制。用鎳氫電池代替鎘鎳電池并應(yīng)用于各種衛(wèi)星上的趨勢(shì)已經(jīng)形成。
鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni(OH)2(稱NiO電極),負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氫化物,也稱儲(chǔ)氫合金(電極稱儲(chǔ)氫電極),電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。活性物質(zhì)構(gòu)成電極極片的工藝方式主要有燒結(jié)式、拉漿式、泡沫鎳式、纖維鎳式及嵌滲式等,不同工藝制備的電極在容量、大電流放電性能上存在較大差異,一般根據(jù)使用條件不同的工藝生產(chǎn)電池。通訊等民用電池大多采用拉漿式負(fù)極、泡沫鎳式正極構(gòu)成電池。充放電化學(xué)反應(yīng)如下[1]:
正極:Ni(OH)2+OH-=NiOOH+H2O+e-
負(fù)極:M+H2O+e-=MHab+OH-
總反應(yīng):Ni(OH)2+M=NiOOH+MH
注:M:氫合金;Hab:吸附氫;反應(yīng)式從左到右的過程為充電過程;反應(yīng)式從右到左的過程為放電過程。
充電時(shí)正極的Ni(OH)2和OH-反應(yīng)生成NiOOH和H2O,同時(shí)釋放出e-一起生成MH和OH-,總反應(yīng)是Ni(OH)2和M生成NiOOH,儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫;放電時(shí)與此相反,MHab釋放H+,H+和OH-生成H2O和e-,NiOOH、H2O和e-重新生成Ni(OH)2和OH-。電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為1.319V。














