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镍氢电池的结构组成及电化学原理是什么?镍氢电池的存电原理?

作者:五金加工
文章来源:本站

  镍氢电池的结构组成及电化学原理是什么?

  正极片(含活性物质 Ni ( OH ) 2 、导电剂、导电骨 架泡沫镍等) 负极片(含活性物质储氢合金粉、 导电骨 架铜网) 隔膜( PP、 PE ) 电解质( KOH 、 NaOH 、 LiOH 等)

  电池壳(低碳钢质)、盖板(包括密封圈) 镍氢电池充电时,

  正极发生反应如下:

  Ni(OH)2 – e + OH- → NiOOH + H2O

  负极反应: MHn + ne → M + n/2H2 放电时,

  正极: NiOOH + H2O + e → Ni(OH)2 + OH-

  负极: M + n/2H2 → MHn + ne

  镍氢电池正极活性物质为氢氧化镍(称氧化镍电极),负极活性物质为金属氧化物,也称贮氢合金(电极称贮氢电极),电解液为6N氢氧化钾,在电池充放电过程中的电池反应为:NiOOH+MH═Ni(OH)2+M 其中,M表示贮氢合金材料。 电池的开路电压为: 1.2V~1.3V、因贮氢材料和制备工艺不同而有所不同。

   过充电时,两极上的反应为: 氧化镍电极上: 4OH`- 4e — 2H2O十O2 贮氢电极上; 2H2O+O2+4e —4 OH`电池在设计中一般采米用负极过量的办法,氧化镍电极全充电态时产生氧 气,经过扩散在负极重新化合成水,这样,既保持了电池内压的恒定,同时 易使电解液浓度不致发生巨人变化。

   当电池过放电时,电极反应为: 氧化镍电极上: 2H2O + 2e — H2+2OH` 贮氢电极上; H2 + 2OH`-2e — 2H2O虽然过放电时,电池总反应的净结果为零,但要出现反极现象。

  由于 在正极上产生的氢气会在负极上新化合,同样也保持了体系的稳定。

   另外,负极活性物质氢以氢原子态能以相当高的密度吸附干贮氢合金 中,在这样的电极上,吸放氢反应能平稳地进行,放电性能较镉-镍电池而言 得以提高。

  镍氢电池的存电原理?

  镍氢电池

  镍氢电池是有氢离子和金属镍合成,电量储备比镍镉电池多30%,比镍镉电池更轻,使用寿命也更长,并且对环境无污染。镍氢电池的缺点是价格比镍镉电池要贵好多,性能比锂电池要差。

  电化学原理

  

镍氢电池的结构组成及电化学原理是什么?镍氢电池的存电原理?

  主要为KOH作电解液(电解质7moL/LKOH+15g/LLiOH) 镍氢电池

  充电时

  

镍氢电池的结构组成及电化学原理是什么?镍氢电池的存电原理?

  正极反应:Ni(OH)2 + OH- → NiOOH + H2O + e- 负极反应:M + H2O + e- → MH + OH- 总反应:M + Ni(OH)2 → MH + NiOOH

  

镍氢电池的结构组成及电化学原理是什么?镍氢电池的存电原理?

  放电时

  正极:NiOOH + H2O + e- → Ni(OH)2 + OH- 负极:MH + OH- → M + H2O + e- 总反应:MH + NiOOH → M + Ni(OH)2 以上式中M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金。最常用储氢合金为LaNi5

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