Co je to nikl-zinková baterie?
Nikl-zinková baterie je dobíjecí elektrochemický článek, zařízení, které přeměňuje uloženou chemickou energii přímo na elektřinu. Anoda nebo záporná svorka baterie je vyrobena ze zinku a katoda nebo kladná svorka z niklu. Tok elektronů je od anody ke katodě přes elektrolyt, který poskytuje nabité částice, které nesou elektrický proud. Kyselé alkalické elektrolyty se obvykle používají v nikl-zinkové baterii. Dobíjení zvrátí elektrochemickou reakci a rekonstituuje původní chemickou strukturu buňky.
Někdy odkazoval se na jeho základní zkratku, NiZn, nikl-zinková baterie byla patentována Thomasem Edisonem v 1901. Výrobní schopnosti času favorizovaly jiné designy a NiZn baterie nebyla široce implementována. Relativně vysoká hustota energie, množství energie uložené v daném objemu a snadná dostupnost surovin baterie však podpořily pokračující výzkum.
V raných verzích nikl-zinkové baterie se zinková elektroda v průběhu času ukázala jako nestabilní. Oxid zinečnatý produkovaný anodou tvořil v elektrolytovém roztoku dendrity nebo vlákna. Tvorba dendritu učinila buňku náchylnou ke zkratu a následně vedla k omezenému počtu cyklů nabíjení / dobíjení. Nestabilita také inhibovala kompletní obnovu buňky, když se nabila, což vedlo k deformaci anodového terminálu.
Byly vyvinuty alkalické elektrolytické roztoky, které stabilizují zinkovou elektrodu, která spolu s polymerním vnitřním odlučovačem překonává problémy vyplývající z tvorby dendritu a deformace terminálu. Pokroky ve vědě o materiálech také umožnily výrobu zinkových a niklových terminálů, které neobsahují prvky těžkých kovů. Výsledkem je výkonnější a trvanlivější baterie, než bylo možné u dřívějších technologií. Dobíjecí schopnost byla zvýšena jak v počtu cyklů, tak při návratu buňky do původního chemického stavu.
Jednou výhodou nikl-zinkové baterie je její schopnost nahradit primární nebo nenabíjecí baterie ve spotřební elektronice. Tato zařízení obvykle vyžadují 1,5 V primární alkalickou baterii a dobře by fungovaly s dobíjecí jmenovkou NiZn 1,65 V. Jiné dobíjecí konstrukce, jako jsou nikl-kadmiové baterie, mají obvykle jmenovité napětí 1,2 V, což by mohlo vést k selhání zařízení před úplným vybitím baterie.
Nikl-zinková baterie je považována za ekologickou alternativu k běžnějším designům. Nikl a zinek jsou relativně hojné a každá z nich může být plně recyklována recyklací. Rtuť, kadmium, olovo nebo jiné toxické kovy se při jeho výrobě nepoužívají, ani neexistují žádné hořlavé nebo žíravé aktivní látky.