Hva er et nikkel-sink-batteri?

Et nikkel-sink-batteri er en oppladbar elektrokjemisk celle, en enhet som konverterer lagret kjemisk energi direkte til strøm.Anoden, eller den negative terminalen, av batteriet er laget av sink og katoden, eller positiv terminal, fra nikkel.Elektronstrømmen er fra anoden til katoden gjennom mediet til en elektrolytt, som gir ladede partikler som bærer den elektriske strømmen.Ikke-syre alkaliske elektrolytter brukes vanligvis i et nikkel-sink-batteri.Lading reverserer den elektrokjemiske reaksjonen og rekonstituerer den opprinnelige kjemiske strukturen til cellen.

Noen ganger referert til av sin elementære forkortelse, Nizn, ble nikkel-sink-batteriet patentert av Thomas Edison i 1901. Produksjonsevnen for tiden favoriserte andre design og Nizn-batteriet ble ikke implementert mye.Den relativt høye energitettheten, mengden energi som er lagret i et gitt volum, og den enkle tilgjengeligheten av batterys råvarer oppmuntret imidlertid til fortsatt forskning.

I tidlige versjoner av nikkel-sink-batteriet viste sinkelektroden seg å være ustabil over tid.Sinkoksid produsert av anoden dannet dendritter, eller filamenter, i elektrolyttløsningen.Dendrittdannelse gjorde cellen ansvarlig for kortslutning og resulterte følgelig i et begrenset antall ladnings-/ladesykluser.Ustabiliteten hemmet også cellene fullstendig restaurering når de ble ladet, noe som førte til deformasjon av anodeterminalen.

Alkaliske elektrolyttløsninger er utviklet som stabiliserer sinkelektroden som sammen med en polymer intern separator overvinner problemer som følge av dendrittdannelse og terminaldeformasjon.Fremskritt innen materialvitenskap har også muliggjort produksjon av sink- og nikkelterminaler som er fri for tungmetallelementer.Et kraftigere og lengre varig batteri enn det som var mulig med tidligere teknologi er resultatet.Oppladningsevne er økt både i antall sykluser og i cellens retur til den opprinnelige kjemiske tilstanden.

En fordel med et nikkel-sink-batteri er dens evne til å erstatte primære, eller ikke-tekkbare, batterier i forbrukerelektronikk.Disse enhetene krever vanligvis et 1,5V primært alkalisk batteri og vil fungere godt med den oppladbare Nizns 1.65V nominell rangering.Andre oppladbare design, for eksempel nikkel-kadmiumbatterier, har vanligvis en nominell spenning på 1,2V, noe som kan føre til enhetssvikt før fullstendig utskrivning.Nikkel og sink er begge relativt rikelig, og hver kan gjenvinnes fullt ut ved resirkulering.Kvikksølv, kadmium, bly eller andre giftige metaller brukes ikke i produksjonen, og det er heller ingen brennbare eller etsende aktive materialer.