鎳氫電池正極和負極材料特性
鎳氫電池中的“金屬”部分實際上是金屬氫化物。用在鎳氫電池的制造上,它們主要分為兩大類。最常見的是AB5一類,A是稀土元素的混合物(或者)再加上鈦(Ti);B則是鎳(Ni)、鉆(Co)、錳(Mn),(或者)還有鋁(Al)。而一些高容量電池的“含多種成分”的電極則主要由AB2構成,這里的A則是鈦(Ti)或者釩(V),B則是錯(Zr)或鎳(Ni),再加上一些鉻(Cr)、鉆(Co)、鐵(Fe)和(或)錳(Mn)。所有這些化合物扮演的都是相同的角色:可逆地形成金屬氫化物。電池充電時,氫氧化鉀(KOH)電解液中的氫(qing)離(li)子(H+)會(hui)被釋放出(chu)來,由(you)這(zhe)些(xie)化合物將它(ta)吸收(shou),避免形成氫(qing)氣(H2),以保持電(dian)池(chi)內(nei)部(bu)的壓力和(he)體積。當(dang)電(dian)池(chi)放電(dian)時,這(zhe)些(xie)氫(qing)離(li)子便(bian)會(hui)經由(you)相反(fan)的過(guo)程而回到(dao)原來的地(di)方。

鎳氫電池正極基體:發泡鎳(約(yue)1.6–1.7mm厚),或(huo)沖孔鍍鎳鋼帶(0.06–0.08mm厚)
正極(ji)集流體:鎳(nie)帶(約(yue)0.1mm厚)
鎳氫(qing)電池(chi)負極基體:銅網(wang)、鋼網(wang)(約0.22~0.32mm厚)
負極物質:MH+HPMC+SBR鋼帶(約0.04~0.08mm厚)
從狹義上講,儲氫(qing)(qing)材料(liao)是一(yi)種能與(yu)氫(qing)(qing)反應(ying)生成金(jin)屬氫(qing)(qing)化物的物質(zhi);但是它與(yu)一(yi)般金(jin)屬氫(qing)(qing)化物有明顯的差異。即儲氫(qing)(qing)材料(liao)必須具備高度的反應(ying)可(ke)逆(ni)性,而且(qie),此可(ke)逆(ni)循(xun)環的次(ci)數(shu)必須足夠多,循(xun)環次(ci)數(shu)超過5000次(ci)。
實際上,它必須(xu)是能夠(gou)在適當的溫度、壓力下大(da)量可逆(ni)的吸收和釋(shi)放氫的材料(liao)。
目前,用(yong)于(yu)鎳氫(qing)(qing)電池(chi)(chi)負極儲氫(qing)(qing)材(cai)(cai)料的(de)(de)主要(yao)是金(jin)(jin)屬(或(huo)合(he)金(jin)(jin))儲氫(qing)(qing)材(cai)(cai)料,氫(qing)(qing)幾乎可以同周期表(biao)中的(de)(de)各(ge)種元素反應,生成(cheng)各(ge)種氫(qing)(qing)化(hua)(hua)物(wu)或(huo)氫(qing)(qing)化(hua)(hua)合(he)物(wu)。但(dan)并不(bu)是所有金(jin)(jin)屬氫(qing)(qing)化(hua)(hua)物(wu)都能做儲氫(qing)(qing)材(cai)(cai)料,只有那(nei)些能在溫和(he)條件下大量可逆的(de)(de)吸收(shou)和(he)釋放氫(qing)(qing)的(de)(de)金(jin)(jin)屬或(huo)合(he)金(jin)(jin)氫(qing)(qing)化(hua)(hua)物(wu)才能做儲氫(qing)(qing)材(cai)(cai)料用(yong)。儲氫(qing)(qing)合(he)金(jin)(jin)材(cai)(cai)料在鎳氫(qing)(qing)電池(chi)(chi)中有著重(zhong)要(yao)地位(wei),因此研究(jiu)儲氫(qing)(qing)材(cai)(cai)料對提高鎳氫(qing)(qing)電池(chi)(chi)性(xing)能有著舉足輕(qing)重(zhong)的(de)(de)作用(yong)。
對(dui)于理想的(de)金屬儲氫材料應(ying)具(ju)備以(yi)下條件:
(1)合金貯氫容量高,不(bu)小(xiao)于1wt%;
(2)吸放氫電催化活性好(hao),
(3)在(zai)氫的(de)陽(yang)極(ji)氧(yang)化(hua)電位(wei)范(fan)圍(wei)內應具有(you)較強的(de)抗氧(yang)化(hua)能力;
(4)在強堿性電解質溶液中,化學性質相對(dui)穩(wen)定;
(5)反復(fu)充(chong)放電過程中,合金不易粉(fen)化(hua);
(6)充(chong)放(fang)電效率高;
(7)循環使用壽(shou)命長;
(8)具有良好的(de)電和(he)熱的(de)傳導性;
(9)原材料成本(ben)低廉。
