MH-Ni电池化学论文

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1、MH-Ni电池-……给排水3班朱轩墨摘要:介绍了MH-Ni电池的发展和MH-Ni电池的优点以及MH-Ni电池的电化学原理。目录：・MH-Ni电池产生的必要性・MH-Ni电池的优点及应用・MH-Ni电池的电化学原理・MH-Ni电池的过充放电・MH-Ni电池H前存在的问题・MH-Ni电池的发展前景•MH-Ni电池产生的必要性近年來，随着人口的不断增多，城市工业到的发展，汽车等污染耗能产品的增加，人们的生活发生了极大的变化，人们在享受现代科技所带来的便捷的同时，也必须面对其给我们带来的负面影响：人气污染、酸雨、II照减少、农作物减产、天气变暖、温室效应等。

2、因此迫切需要我们寻找新的绿色能源以减少对环境的破坏和解决能源紧缺问题。而镰氢电池的开发有效的解决了这一问题。•MH-Ni电池的优点及应用作为绿色能源的MH・Ni电池，因其具有能量密度高，功率大，零污染等一系列的优点，被广泛应用于医疗设备、远程通信设备、通讯仪器、激光器仪表、移动灯具、液晶电视机、电动玩具、仪器仪表、数码产品（数码照相机、数码摄像机和数码音频播放机等）、便携式打卬机和空间卫星的电源等生活领域和科学领域的各个方面。在Cd-Ni电池于上世纪迅速发展后，MH・Ni电池也紧随其后，于上世纪80年代迅猛发展，成为新一代的高能蓄电池。与传统的Cd・

3、Ni电池不同的是，MH-Ni电池容量较高，没有镉污染、耐过充放电、无记忆效应等优点。MH-Ni电池的性能的好坏，在很大程度上収决于贮氢合金的性能的好坏（因为正极的技术12经成熟）。电化学容量、自放电速率、吸放氢能力和循坏稳定性等性能是判断MH-Ni电池性能好坏的重要指标。•MH-Ni电池的电化学原理MH-Ni电池具有与Cd-Ni电池同样的正极活性物质（氢氧化银），负极活性物质为贮氢合金正负极Z间用隔膜隔开，而电解质溶液是由KOH溶液和LiOH溶液所组成（主要为KOH溶液），电池在进行充放电吋，圆柱形和方形镰氢电池电化学反应原理相同：充电时,正极：Ni

4、（OH）2—e-+OH--*NiOOH+H2O负极：MHn+ne—*M+n/2H2放电时，正极：NiOOH+H2O+e・一Ni（OH）2+OH-负极：M+n/2H2->MHn+ne・（其中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储•氢合金。最常用储氢合金LaNi50）在上述的电极反应屮，充放电的过程可以看作做是H从一个电极转移到另一电极的反复过程。充电时，氢化物电极作为阴极贮存水电解出氢;放电时，金屈氢化物作为阳极放出氢并氧化成水。•MH-Ni电池的过充放电MH-Ni电池采用负极容量过剩的配置方式，由于负极容量高于正极，在MH-Ni电池过量充电时，正极析出

5、的氧在氢化物电极上被还原成水（消氧反应），而KOH电解质溶液的浓度和水的总量没有发生明显的变化，因此电池可以继续使用汕J在MH-Ni电池过量放电时，在正极上析出的氢被氢化物电极合金吸收（消氢反应），故MH-Ni电池貝-有良好的过充放电能力。电池屮没有压力积累和电解液浓度的变化是MH-Ni电池的突出特点。MH-Ni电池过充放电时的电极反应如下：过放电时，正极上H20将还原产生H乙H2可以非常容易地在负极复合，即：正极(NiOOH):2H2O+2e・—H2+20H-负极(MH):2M+H22-*MHMH+OH一M+H20+e-过充电时，电池正极上将产生氧

6、气，且很容易地扩散到电池而被复合掉，其反应式为:正极(NiOOH):40H--*2H2O+02+4e-负极(MH):2H2O+02+4e—>40H-•MH-Ni电池目前存在的问题从经济、性能以及应用前景等方面综合考虑，MH-Ni电池作为动力电池与锂离子电池、Cd-Ni电池等电池相比有较为明显的优势。但是MH-Ni电池在某些方而也存在着很大的局限性和弊端(如MH-Ni电池负极材料贮氢合金)。从经济上来看，合金元素Co对稀土贮氢合金的电化学性能冇着I•分璽要的作用，但Co元索价格昂贵，合金中Co的含虽不到10%,而其成本却占合金原材料成本的50%。从性能

7、上来看，待解决的问题更多，如由于熔炼的技术、工艺及装备等问题而引起的合金组织成分均一•性、含氧量、粉末粒度等问题，合金吸放氢过程的滞后问题，材料屮的缺陷与贮氢性能的关系问题，高倍率及纳米材料的应用问题等。MH-Ni电池放久了电会慢慢减少的原因以及预防办法当电池长期放置不用吋，电池内部许多化学物质会不断发牛反应，如吸藏在电极中的氮会慢慢的被消耗，从而使得电池容量降低，这种现彖叫做口放电。MH・Ni电池贮氢合金容量的损失来白于两方面：一是可逆的白放电；二是不可逆的自放电。可逆的自放电可以通过在负极表面上涂一层半透膜，以减少具自放电过程屮电量的损失；而不可

8、逆的自放电可以通过改变合金的内部结构和对其进行表而改性来减轻电极容量的损失。•MH-Ni电池的发展前景随着市