Page 39 - Дисертація_Влад_Христина_Ігорівна

1.3. Використання металогідридів в Ni-МГ хімічних джерелах струму,

вплив наноструктурування та нанододатків на характеристики від’ємних

електродів.

1.3.1. Загальна характеристика Ni-МГ хімічних джерел струму, їх

практичне застосування.

Протягом останніх років зростає потреба замінити токсичні кадмієві

електроди в нікель-кадмієвих батареях (NiCd) на пари метал/металогідрид

(M/MГ), відносно безпечні для навколишнього середовища. Фактично, Ni-МГ

акумулятори з NiOOH/Ni(OH) позитивним електродом і M/MГ негативним
2
електродом розглядаються як альтернативне джерело живлення. Позитивними

властивостями Ni-МГ акумуляторів є здатність до високошвидкісного

заряду/розряду, чудова стійкість до перезаряду/перерозряду та висока густина

енергії порівняно зі звичайними свинцево-кислотними або нікель-кадмієвими

системами [153, 154].

Загалом елемент Ni-MГ складається з позитивного електрода Ni(OH) ,
2
негативного електрода зі сплаву M для зберігання водню та лужного

електроліту ‒ KOH. Принцип Ni-МГ комірки полягає в тому, що під час

заряджання/розряджання сплаву/металу/інтерметаліду (M) відбувається

електрохімічне гідрування/дегідрування за наступною оборотною реакцією (де
реакція проходить “→” відбувається заряд, а “←” відбувається розряд) [155-

157].
х
х
х
–
–
M + H O + e ↔ MH + OH (1.1)
2
x
2 2 2
Як показано на рис. 1.3, у Ni-МГ батареї електрохімічні реакції записують
наступним чином [159-161]:
на позитивному електроді:
–
–
Ni(OH) + OH ↔ NiOOH + H O + e (1.2)
2
2
на негативному електроді:
–
–
M + H O + e ↔ MH+ OH (1.3)
2

повна реакція:
39