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镍/金属氢化物电池的研发源于对健康和环境考虑,希望寻找能够有效代替镍镉充电电池的产品。考虑到电池生产的安全标准,如今,镉电池加工在美国已经逐渐被淘汰。此外,1990年通过的环境立法必将消减镉电池在新的世纪中的普遍的使用。除了上面提到的压力,镍镉电池仅次于铅酸电池占据充电电池市场的绝大多数份额。人们普遍相信未来氢化物电池将最终取代目前的化石燃料资源向市场提供能源,因而,各国都投入了相当的精力与预算,大力开发新产品。
镍金属氢化物电池工作于于氢氧化钾浓缩液中。电极反应方程式如下所示:
阴极(+):NiOOH + H2O + e- Ni(OH)2 + OH- (1)
阳极(—):MHx + OH- (1/x) M + H2O + e- (2)
全部:MHx + NiOOH (1/x) M + Ni(OH)2 (3)
由于KOH电解液仅能传输OH-离子,为平衡电荷传输,电子必须通过外部负载循环。方程式1中的氢氧化镍电极现已广泛投入陆地及航天应用。目前镍金属氢化物电池的主要研究方向为优化金属阳极氢化物的性能。这就要求氢化物电极具有以下属性:(1)长工作寿命;(2)高性能;(3)恒定电压下高充电与放电率;(4)电量保持力;