Vad är ett nickel-zinkbatteri?

Ett nickel-zinkbatteri är en laddningsbar elektrokemisk cell, en anordning som omvandlar lagrad kemisk energi direkt till el.Batteriets anod, eller negativ terminal är tillverkad av zink och katoden, eller positiv terminal, från nickel.Elektronflödet är från anoden till katoden genom mediet för en elektrolyt, som tillhandahåller laddade partiklar som bär den elektriska strömmen.Icke-syra alkaliska elektrolyter används vanligtvis i ett nickel-zinkbatteri.Laddning vänder den elektrokemiska reaktionen och rekonstituerar cellens ursprungliga kemiska struktur.

Ibland hänvisade till av dess elementära förkortning, NIZN, nickel-zinkbatteriet patenterades av Thomas Edison 1901. Produktionsfunktioner för den tid gynnade andra mönster och NIZN-batteriet implementerades inte allmänt.Den relativt höga energitätheten, mängden energi som lagras i en given volym och den enkla tillgängligheten av Batterys råvaror uppmuntrar dock fortsatt forskning.

I tidiga versioner av nickel-zinkbatteriet visade sig zinkelektroden vara instabil över tid.Zinkoxid producerad av anodformade dendriter, eller filament, i elektrolytlösningen.Dendritbildning gjorde cellen ansvarig för kortslutning och resulterade följaktligen i ett begränsat antal laddnings-/laddningscykler.Instabiliteten inhiberade också cellerna fullständig restaurering när de laddades, vilket ledde till deformation av anodterminalen.

Alkaliska elektrolytlösningar har utvecklats som stabiliserar zinkelektroden som, tillsammans med en inre polymeravskiljare, övervinner problem som härrör från dendritbildning och terminal deformation.Framstegen inom materialvetenskap har också möjliggjort produktion av zink- och nickelterminaler som är fria från tungmetallelement.Ett mer kraftfullt och längre batteri än vad som var möjligt med tidigare teknik är resultatet.Laddningsförmågan har ökat både i antal cykler och i återgången av cellen till dess ursprungliga kemiska tillstånd.

En fördel med ett nickel-zinkbatteri är dess förmåga att ersätta primär eller icke-rechargeble, batterier i konsumentelektronik.Dessa enheter kräver vanligtvis ett 1,5V primärt alkaliskt batteri och skulle fungera bra med den laddningsbara NIZNS 1.65V nominella betyg.Andra laddningsbara konstruktioner, såsom nickel-kadmiumbatterier, har vanligtvis en nominell spänning på 1,2V, vilket kan leda till enhetsfel före fullständig batteriladdning.

Nickel-zinkbatteriet ses som ett miljövänligt alternativ till mer vanliga mönster.Nickel och zink är båda relativt rikliga och var och en kan återvinnas genom återvinning.Kvicksilver, kadmium, bly eller andra toxiska metaller används inte i dess produktion, och det finns inte heller några brandfarliga eller frätande aktiva material.