镍氢电池是一种高性能可充电电池,其工作原理基于阳极(镍氢合金)和阴极之间的氧化还原反应。
镍氢电池的阴极是由氢氧化镍(Ni(OH)2)组成,阴极反应为:
Ni(OH)2 + OH- → NiOOH + H2O + e-
阳极是由镍合金(主要成分为镍和钴)组成,阳极反应为:
H2 + OH- → 2H2O + 2e-
整个电池的电化学反应可以写作:
Ni(OH)2 + H2 → NiOOH + H2O
当充电时,外部电源施加的电流将阴极的氧化物还原回氢氧化镍,并在阳极上产生氢气。充电过程中,电流的方向相反,即电流从外部电源流入电池。
当放电时,电池内部的化学反应反转,氢氧化镍被氧化成氧化物,同时氢气在阳极被氧化成水。电池会释放出电流,使外部电路工作。放电过程中,电流的方向是从电池流出。
镍氢电池具有较高的能量密度和较长的寿命。它能够提供较高的电流,适用于需要高功率输出的应用,如电动车、混合动力车、无人机等。此外,镍氢电池还具有较好的环境友好*,不含有对环境有害的重金属。
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