Hvad er et nikkel-zink-batteri?

Et nikkel-zink-batteri er en genopladelig elektrokemisk celle, en enhed, der konverterer lagret kemisk energi direkte til elektricitet.Anoden eller negativ terminal af batteriet er fremstillet af zink og katode eller positiv terminal fra nikkel.Elektronstrømmen er fra anoden til katoden gennem mediet af en elektrolyt, der tilvejebringer ladede partikler, der bærer den elektriske strøm.Ikke-syrealkaliske elektrolytter bruges typisk i et nikkel-zink-batteri.Genopladning omvender den elektrokemiske reaktion og rekonstituerer den originale kemiske struktur af cellen.

Undertiden henvist til af dens elementære forkortelse, Nizn, blev Nickel-Zinc-batteriet patenteret af Thomas Edison i 1901. Tidens produktionsfunktioner favoriserede andre designs, og Nizn-batteriet blev ikke bredt implementeret.Den relativt høje energitæthed, mængden af energi, der er gemt i et givet volumen, og den lette tilgængelighed af batterierne råvarer tilskyndede imidlertid til fortsat forskning.

I de tidlige versioner af nikkel-zink-batteriet viste zinkelektroden sig at være ustabil over tid.Zinkoxid produceret af anoden dannede dendritter eller filamenter i elektrolytopløsningen.Dendritdannelse gjorde cellen ansvarlig for kortslutning og resulterede følgelig i et begrænset antal ladnings-/opladningscyklusser.Ustabiliteten inhiberede også cellerne komplet restaurering, når de genoplades, hvilket førte til deformation af anodeterminalen.

Alkaliske elektrolytopløsninger er blevet udviklet, der stabiliserer zinkelektroden, der sammen med en polymer intern separator overvinder problemer som følge af dendritdannelse og terminal deformation.Fremskridt inden for materialevidenskab har også muliggjort produktion af zink- og nikkelterminaler, der er fri for heavy metal -elementer.Et mere kraftfuldt og længere varigt batteri, end det var muligt med tidligere teknologi, er resultatet.Opladningsevne er blevet øget både i antallet af cykler og i cellens tilbagevenden til dens originale kemiske tilstand.

En fordel ved et nikkel-zink-batteri er dens evne til at erstatte primær eller ikke-genopladelige batterier i forbrugerelektronik.Disse enheder kræver typisk et 1,5V primært alkalisk batteri og ville fungere godt med den genopladelige NIZNS 1,65V nominel rating.Andre genopladelige design, såsom nikkel-cadmium-batterier, har normalt en nominel spænding på 1,2V, hvilket kan føre til enhedsfejl inden fuldstændig batteriudladning.

Det nikkel-zink-batteri ses som et miljøvenligt alternativ til mere almindelige design.Nikkel og zink er begge relativt rigelige, og hver kan genvindes fuldt ud ved genanvendelse.Kviksølv, cadmium, bly eller andre giftige metaller bruges ikke i dens produktion, og der er heller ikke nogen brandfarlige eller ætsende aktive materialer.