Τι είναι η μπαταρία νικελίου-ψευδαργύρου;

Μια μπαταρία νικελίου-ψευδαργύρου είναι ένα επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κύτταρο, μια συσκευή που μετατρέπει την αποθηκευμένη χημική ενέργεια απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια.Η άνοδος ή ο αρνητικός τερματικός σταθμός της μπαταρίας είναι κατασκευασμένο από ψευδάργυρο και κάθοδο, ή θετικό τερματικό, από το νικέλιο.Η ροή ηλεκτρονίων είναι από την άνοδο στην κάθοδο μέσω του μέσου ενός ηλεκτρολύτη, ο οποίος παρέχει φορτισμένα σωματίδια που φέρουν το ηλεκτρικό ρεύμα.Τα μη οξέα αλκαλικά ηλεκτρολύτες χρησιμοποιούνται τυπικά σε μπαταρία νικελίου-ψευδαργύρου.Η επαναφόρτιση αντιστρέφει την ηλεκτροχημική αντίδραση και επανασυνδέει την αρχική χημική δομή του κυττάρου.

Μερικές φορές αναφέρεται από τη στοιχειακή συντομογραφία της, η Nizn, η μπαταρία νικελίου-ψευδαργύρου κατοχυρώθηκε από τον Thomas Edison το 1901. Οι δυνατότητες παραγωγής του χρόνου ευνοούσαν άλλα σχέδια και η μπαταρία Nizn δεν εφαρμόστηκε ευρέως.Η σχετικά υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, η ποσότητα ενέργειας που αποθηκεύεται σε δεδομένο όγκο και η εύκολη διαθεσιμότητα των πρώτων υλών των μπαταριών ενθάρρυνε τη συνεχιζόμενη έρευνα.

Σε πρώιμες εκδόσεις της μπαταρίας νικελίου-ψευδαργύρου, το ηλεκτρόδιο ψευδαργύρου αποδείχθηκε ασταθής με την πάροδο του χρόνου.Το οξείδιο του ψευδαργύρου που παράγεται από την ανόδου σχηματίζεται δενδρίτες ή νημάτια, στο διάλυμα ηλεκτρολύτη.Ο σχηματισμός δενδριτών κατέστησε το κύτταρο υπεύθυνο σε βραχυκύκλωμα και κατά συνέπεια οδήγησε σε περιορισμένο αριθμό κύκλων φόρτισης/επαναφόρτισης.Η αστάθεια αναστέλλει επίσης την πλήρη αποκατάσταση των κυττάρων κατά την επαναφόρτιση, οδηγώντας σε παραμόρφωση του ακροδέκτη ανόδου.Έχουν αναπτυχθεί διαλύματα αλκαλικού ηλεκτρολύτη που σταθεροποιούν το ηλεκτρόδιο ψευδαργύρου το οποίο, μαζί με έναν εσωτερικό διαχωριστή πολυμερούς, ξεπερνούν τα προβλήματα που προκύπτουν από τον σχηματισμό δενδριτικών και την τερματική παραμόρφωση.Οι πρόοδοι στην επιστήμη των υλικών επέτρεψαν επίσης την παραγωγή τερματικών ψευδαργύρου και νικελίου που είναι απαλλαγμένα από στοιχεία βαρέων μετάλλων.Μια πιο ισχυρή και πιο μακροχρόνια μπαταρία από ό, τι ήταν δυνατή με την προηγούμενη τεχνολογία είναι το αποτέλεσμα.Η ικανότητα επαναφόρτισης έχει αυξηθεί τόσο σε αριθμό κύκλων όσο και στην επιστροφή του κυττάρου στην αρχική χημική του κατάσταση. Ένα πλεονέκτημα μιας μπαταρίας νικελίου-ψευδαργύρου είναι η ικανότητά της να αντικαταστήσει την πρωτογενή ή μη επαναχρησιμοποιήσιμη μπαταρίες στα ηλεκτρονικά καταναλωτικά.Αυτές οι συσκευές συνήθως απαιτούν μια πρωτογενή αλκαλική μπαταρία 1.5V και θα λειτουργούσαν καλά με την ονομαστική ονομαστική βαθμολογία NIZNS 1.65V.Άλλα επαναφορτιζόμενα σχέδια, όπως οι μπαταρίες νικελίου-καδμίου, συνήθως έχουν ονομαστική τάση 1,2V, η οποία θα μπορούσε να οδηγήσει σε αποτυχία της συσκευής πριν από την πλήρη εκκένωση της μπαταρίας. Η μπαταρία νικελίου-ψευδαργύρου θεωρείται ως μια φιλική προς το περιβάλλον εναλλακτική λύση για τα πιο κοινά σχέδια..Το νικέλιο και ο ψευδάργυρος είναι και τα δύο σχετικά άφθονα και ο καθένας μπορεί να ανακτηθεί πλήρως από την ανακύκλωση.Ο υδράργυρος, το κάδμιο, ο μόλυβδος ή άλλα τοξικά μέταλλα δεν χρησιμοποιούνται στην παραγωγή του, ούτε υπάρχουν εύφλεκτα ή διαβρωτικά ενεργά υλικά.