Co je to nikl-zinc baterie?

Baterie Nickel-Zinc je dobíjecí elektrochemická buňka, zařízení, které převádí uloženou chemickou energii přímo na elektřinu. Anoda nebo negativní terminál baterie je vyrobena z zinku a katody nebo pozitivního terminálu z niklu. Elektronový tok je z anody do katody přes médium elektrolytu, který poskytuje nabité částice, které nesou elektrický proud. Alkalické elektrolyty, které nejsou kyselé alkalické, se obvykle používají v baterii niklu-zinku. Dobíjení zvrátí elektrochemickou reakci a rekonstituuje původní chemickou strukturu buňky.

, na které se někdy zmiňuje jeho elementární zkratka, Nizn, baterie Nickel-Zinc byla patentována Thomasem Edisonem v roce 1901. Produkční schopnosti času upřednostňovaly další návrhy a baterie NIZN nebyla široce implementována. Relativně vysoká hustota energie, množství energie uložené v daném objemu a snadná dostupnost surovin baterie podporovala pokračující research, však.

V časných verzích baterie niklu-zinku se elektroda zinku ukázala jako nestabilní v průběhu času. Oxid zinečnatý produkovaný anodou vytvořil dendrity nebo vlákna v elektrolytu. Tvorba dendritu způsobila, že buňka byla odpovědná za zkratování a následně vedla k omezenému počtu cyklů nabíjení/dobíjení. Nestabilita také inhibovala úplnou restaurování buňky, když se nabila, což vedlo k deformaci anodového terminálu.

Byly vyvinuty roztoky alkalických elektrolytů, které stabilizují elektrodu zinku, která spolu s vnitřním separátorem polymeru překonává problémy vyplývající z tvorby dendritu a deformací terminálu. Pokroky ve vědě o materiálech také umožnily produkci terminálů zinku a niklu bez prvků těžkých kovů. Výkonnější a déle trvalá baterie, než bylo možné u dřívější technologie, jevýsledek. Nabíjení schopnosti byla zvýšena jak v počtu cyklů, tak v návratu buňky do původního chemického stavu.

Jednou z výhod baterie nikl-zinc je její schopnost nahradit primární nebo nepřihlášené baterie v spotřební elektronice. Tato zařízení obvykle vyžadují 1,5 V primární alkalickou baterii a dobře by fungovaly s dobíjecím nominálním hodnocením NIZN 1,65V. Jiné dobíjecí vzory, jako jsou baterie nikl-kadmia, mají obvykle nominální napětí 1,2 V, což by mohlo vést k selhání zařízení před úplným vypouštěním baterie.

Baterie Nickel-Zinc je vnímána jako ekologická alternativa k běžnějším návrhům. Nikl a zink jsou relativně hojné a každý může být plně regenerován recyklací. Rtuť, kadmium, olovo nebo jiné toxické kovy se při jeho produkci nepoužívají, ani neexistují žádné hořlavé nebo korozivní aktivní materiály.