O que é uma bateria de níquel-zinc?

Uma bateria de níquel-zinc é uma célula eletroquímica recarregável, um dispositivo que converte a energia química armazenada diretamente em eletricidade. O ânodo, ou terminal negativo, da bateria é feito de zinco e cátodo, ou terminal positivo, do níquel. O fluxo de elétrons é do ânodo para o cátodo através do meio de um eletrólito, que fornece partículas carregadas que carregam a corrente elétrica. Os eletrólitos alcalinos não ácidos são normalmente usados ​​em uma bateria de níquel-zinco. A recarga reverte a reação eletroquímica e reconstitui a estrutura química original da célula.

Às vezes, referido por sua abreviação elementar, Nizn, a bateria de níquel-zinc era patenteada por Thomas Edison em 1901. Os recursos de produção da época favoraram outros projetos e a bateria NIZN não foi amplamente implementada. A densidade de energia relativamente alta, a quantidade de energia armazenada em um determinado volume e a fácil disponibilidade das matérias -primas da bateria incentivou a resea contínuaRCH, no entanto.

Nas versões iniciais da bateria de níquel-zinc, o eletrodo de zinco provou ser instável ao longo do tempo. O óxido de zinco produzido pelo ânodo formou dendritos, ou filamentos, na solução eletrolítica. A formação de dendrito tornou a célula responsável por curto-circuito e, consequentemente, resultou em um número limitado de ciclos de carga/recarga. A instabilidade também inibiu a restauração completa da célula quando recarregada, levando à deformação do terminal do ânodo.

Soluções eletrolíticas alcalinas foram desenvolvidas que estabilizam o eletrodo de zinco que, juntamente com um separador interno do polímero, supera os problemas resultantes da formação de dendritos e deformação terminal. Os avanços na ciência dos materiais também permitiram a produção de terminais de zinco e níquel, livres de elementos de heavy metal. Uma bateria mais poderosa e mais duradoura do que era possível com a tecnologia anterior éo resultado. A capacidade de recarga aumentou tanto em número de ciclos quanto no retorno da célula ao seu estado químico original.

Uma vantagem de uma bateria de níquel-zinc é sua capacidade de substituir baterias primárias ou não recarregáveis ​​em eletrônicos de consumo. Esses dispositivos normalmente exigem uma bateria alcalina primária de 1,5V e funcionavam bem com a classificação nominal de 1,65V da NIZN recarregável. Outros projetos recarregáveis, como baterias de níquel-cádmio, geralmente têm uma tensão nominal de 1,2V, o que pode levar à falha do dispositivo antes da descarga completa da bateria.

A bateria de níquel-zinc é vista como uma alternativa ecológica a designs mais comuns. O níquel e o zinco são relativamente abundantes e cada um pode ser totalmente recuperado pela reciclagem. Mercúrio, cádmio, chumbo ou outros metais tóxicos não são usados ​​em sua produção, nem existem materiais ativos inflamáveis ​​ou corrosivos.