愛迪生電極過程

鉛-硫酸蓄電池壽命短且不能充電，愛迪生經過試驗，用燒鹼溶液代替硫酸，用鎳和鐵代替鉛，製成了新型的鎳鐵鹼電池。由於燒鹼溶液對鐵鎳沒有侵蝕作用，蓄電池壽命延長了數倍，並且電力足。愛迪生電極過程即鎳鐵鹼電池的電極反應過程。

基本介紹

• 中文名：愛迪生電極過程
• 屬性：鎳鐵鹼電池的電極反應
• 套用：鎳鐵鹼電池
• 領域：蓄電池技術

信息介紹

愛迪生髮明的鎳鐵電池是眾多充電電池中的一種，它的正極是氧化鎳，負極是鐵，電解質（電解液）是氫氧化鉀。它是一種主要用於長時間、中等電流情況下的可充電式電池。其內阻較鉛酸電池高。使用時要小心地控制定值電流充電，與鉛酸忘池相比，其成本較高。這種電池的電壓通常是1.2V。它很耐用，能夠經受一定程度的使用事故（包括過度充電、過度放電、短路、過熱），而且經受上述損害後仍能保持很長的壽命。

電極反應

1902年，美國專利局公開授權的愛迪生發明專利（US0700136），介紹了一種可逆伽伐尼電池（Reversible Galvanic Battery）。鐵作為負極，氧化鎳作為正極，電解液為氫氧化鉀溶液。愛迪生揭示：該電池在放電過程中，正極上的活性物質被還原為氫氧化鎳，負極上的鐵失去電子後變為二價鐵離子，二價鐵離子與溶液中的氫氧根立即結合生成沉澱。電極製作過程中添加25%左右的石墨粉，以增強活性物質的導電性，以上是鎳鐵電池的雛形。在此後20多年，愛迪生一直在對鎳鐵電池進行深入的研究，包括對鎳鐵電池殼體、隔板、集流體、正負極活性物質製備、添加劑和電解液等的改進。在1910年，鎳鐵電池成功進行商業化生產，並在當時套用於電動汽車的動力電源。

發展歷程

鎳鐵電池是由Edison T和Jungner W共同發明的，鎳鐵電池一經發明就被認為是有競爭力的化學電源之一，至今已有100多年的歷史。愛迪生關於鎳鐵電池的近百篇專利詳細介紹了鎳鐵電池的研發歷程。因此，人們習慣將鎳鐵電池稱為“愛迪生電池 （Edison Battery） ”。在1910~1960年間，鎳鐵電池曾經風靡一時，廣泛套用於牽引機車電源等領域。之後，隨著內燃機的不斷發展與套用，以及鉛酸電池和鎳鎘電池大規模套用的衝擊，鎳鐵電池從成本、功率密度及低溫性能等方面無法與其競爭，市場份額逐漸減少，只部分套用於鐵路和儲能等少數領域。

上世紀90年代後，具有高比功率的鎳氫和鋰離子電池的相繼開發和套用，對本來就不具有競爭優勢的鎳鐵電池帶來更大的衝擊，人們幾乎遺忘了鎳鐵電池的存在。但是，進入21世紀後，隨著人們對環境保護意識的加強，以及光伏、風力發電等領域的大規模開發，鎳鐵電池的安全、綠色環保和廉價耐用的優勢再次受到人們的關注，並在光伏儲能、鐵路或礦車照明等領域得到一定規模的套用。