¿Qué es una batería de níquel-zinc?

Una batería de níquel-zinc es una celda electroquímica recargable, un dispositivo que convierte la energía química almacenada directamente en electricidad. El ánodo, o terminal negativo, de la batería está hecho de zinc y el cátodo, o terminal positivo, del níquel. El flujo de electrones es desde el ánodo hasta el cátodo a través del medio de un electrolito, que proporciona partículas cargadas que transportan la corriente eléctrica. Los electrolitos alcalinos no ácidos se usan típicamente en una batería de níquel-zinc. La recarga invierte la reacción electroquímica y reconstituta la estructura química original de la célula.

A veces referida por su abreviatura elemental, Nizn, la batería de níquel-zinc fue patentada por Thomas Edison en 1901. Las capacidades de producción del tiempo favorecieron otros diseños y la batería Nizn no se implementó ampliamente. La densidad de energía relativamente alta, la cantidad de energía almacenada en un volumen determinado y la fácil disponibilidad de las materias primas de la batería alentaron la referencia continuaRCH, sin embargo.

En las primeras versiones de la batería de níquel-zinc, el electrodo de zinc demostró ser inestable con el tiempo. Óxido de zinc producido por el ánodo formado dendritas, o filamentos, en la solución electrolítica. La formación de dendrita hizo que la célula se viera a cortocircuito y, en consecuencia, dio como resultado un número limitado de ciclos de carga/recarga. La inestabilidad también inhibió la restauración completa de la célula cuando se recarga, lo que llevó a la deformación del terminal del ánodo.

Se han desarrollado

soluciones de electrolitos alcalinos que estabilizan el electrodo de zinc que, junto con un separador interno de polímero, superan los problemas resultantes de la formación de dendrita y la deformación terminal. Los avances en la ciencia de los materiales también han permitido la producción de terminales de zinc y níquel que están libres de elementos de metales pesados. Una batería más potente y más duradera de lo que era posible con la tecnología anterior esel resultado. La capacidad de recarga se ha incrementado tanto en número de ciclos como en el retorno de la célula a su estado químico original.

Una ventaja de una batería de níquel-zinc es su capacidad para reemplazar las baterías primarias o no recargables en la electrónica de consumo. Estos dispositivos generalmente requieren una batería alcalina primaria de 1.5V y funcionarían bien con la calificación nominal de 1.65V de Nizn recargable. Otros diseños recargables, como las baterías de níquel-cadmio, generalmente tienen un voltaje nominal de 1.2V, lo que podría conducir a la falla del dispositivo antes de completar la descarga de la batería.

La batería de níquel-zinc se considera una alternativa ecológica a los diseños más comunes. El níquel y el zinc son relativamente abundantes y cada uno puede recuperarse por completo mediante el reciclaje. Mercurio, cadmio, plomo u otros metales tóxicos no se usan en su producción, ni hay materiales activos inflamables o corrosivos.