Was ist eine Nickel-Zink-Batterie?

Eine Nickel-Zinc-Batterie ist eine wiederaufladbare elektrochemische Zelle, ein Gerät, das gespeicherte chemische Energie direkt in Strom umwandelt. Die Anode oder das negative Anschluss der Batterie wird aus Zink und der Kathode oder positivem Terminal aus Nickel hergestellt. Der Elektronenfluss erfolgt von der Anode zur Kathode über das Medium eines Elektrolyten, der geladene Partikel liefert, die den elektrischen Strom tragen. Nicht säurliche alkalische Elektrolyte werden typischerweise in einer Nickel-Zink-Batterie verwendet. Das Aufladen kehrt die elektrochemische Reaktion um und rekonstituiert die ursprüngliche chemische Struktur der Zelle.

Manchmal bezogen auf seine elementare Abkürzung, Nizn, die Nickel-Zink-Batterie wurde 1901 von Thomas Edison patentiert. Die Produktionsfunktionen der Zeit bevorzugten andere Designs und der Nizn-Akku wurde nicht weit verbreitet. Die relativ hohe Energiedichte, die in einem bestimmten Volumen gespeicherte Energie und die einfache Verfügbarkeit der Rohstoffe der Batterie förderten die Fortsetzung der ReseaRCH jedoch.

In frühen Versionen der Nickel-Zink-Batterie erwies sich die Zinkelektrode im Laufe der Zeit als instabil. Zinkoxid, das durch die Anode erzeugt wurde, bildete in der Elektrolytlösung Dendriten oder Filamente. Die Dendritbildung machte die Zelle für kurzfristig und führte folglich zu einer begrenzten Anzahl von Ladung/Aufladungszyklen. Die Instabilität hemmte auch die vollständige Wiederherstellung der Zelle, wenn sie wieder aufgeladen ist, was zu einer Verformung des Anodenanterminals führte.

Es wurden

alkalische Elektrolytlösungen entwickelt, die die Zinkelektrode stabilisieren, die zusammen mit einem polymeren internen Separator Probleme überwinden, die sich aus der Bildung von Dendrit und einer terminalen Deformation ergeben. Fortschritte in der Materialwissenschaft haben auch die Produktion von Zink- und Nickelterminals ermöglicht, die frei von Schwermetallelementen sind. Eine leistungsstärkere und länger anhaltende Batterie als mit früherer Technologie möglich war, istdas Ergebnis. Die Aufladungsfähigkeit wurde sowohl in der Anzahl der Zyklen als auch bei der Rückkehr der Zelle in ihren ursprünglichen chemischen Zustand erhöht.

Ein Vorteil einer Nickel-Zinc-Batterie ist die Fähigkeit, primäre oder nicht-ansprechbare Batterien in der Unterhaltungselektronik zu ersetzen. Diese Geräte erfordern in der Regel eine 1,5 -V -primäre alkalische Batterie und würden gut mit der 1,65 -V -Nennwerbung von NIZN von NIZN geeignet. Andere wiederaufladbare Konstruktionen wie Nickel-Cadmium-Batterien haben normalerweise eine Nennspannung von 1,2 V, die vor der vollständigen Batterieauslöschung zu einem Geräteausfall führen kann.

Die Nickel-Zink-Batterie wird als umweltfreundliche Alternative zu häufigeren Designs angesehen. Nickel und Zink sind beide relativ reichlich und jeder kann durch Recycling vollständig zurückgefordert werden. Quecksilber-, Cadmium-, Blei- oder andere toxische Metalle werden in seiner Produktion nicht verwendet, noch gibt es brennbare oder korrosive aktive Materialien.