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,它們主要分爲兩大類。最常見的是AB5一類,A是稀土元素的混合物(或者)再加上钛(Ti);B則是鎳(Ni)、鑽(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,這裏的A則是钛(Ti)或者釩(V),B則是錯(Zr)或鎳(Ni),再加上一些鉻(Cr)、鑽(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)電解液中的氫離子(H+)會被釋放出來,由這些化合物將它吸收,避免形成氫氣(H2),以保持電池內部的壓力和體積。當電池放電時,這些氫離子便會經由相反的過程而回到原來的地方。

鎳氫電池正极基体:发泡镍(约1.6–1.7mm厚),或冲孔镀镍钢带(0.06–0.08mm厚)
正極集流體:鎳帶(約0.1mm厚)
鎳氫電池负极基体:铜网、钢网(约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,儲氫材料是一種能與氫反應生成金屬氫化物的物質;但是它與一般金屬氫化物有明顯的差異。即儲氫材料必須具備高度的反應可逆性,而且,此可逆循環的次數必須足夠多,循環次數超過5000次。
實際上,它必須是能夠在適當的溫度、壓力下大量可逆的吸收和釋放氫的材料。
目前,用于鎳氫電池负极储氢材料的主要是金属(或合金)储氢材料,氢几乎可以同周期表中的各种元素反应,生成各种氢化物或氢化合物。但并不是所有金属氢化物都能做储氢材料,只有那些能在温和条件下大量可逆的吸收和释放氢的金属或合金氢化物才能做储氢材料用。储氢合金材料在鎳氫電池中有着重要地位,因此研究储氢材料对提高鎳氫電池性能有着举足轻重的作用。
對于理想的金屬儲氫材料應具備以下條件:
(1)合金貯氫容量高,不小于1wt%;
(2)吸放氫電催化活性好,
(3)在氫的陽極氧化電位範圍內應具有較強的抗氧化能力;
(4)在強堿性電解質溶液中,化學性質相對穩定;
(5)反複充放電過程中,合金不易粉化;
(6)充放電效率高;
(7)循環使用壽命長;
(8)具有良好的電和熱的傳導性;
(9)原材料成本低廉。
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