Кадмиево-никелевые и железо-никелевые аккумуляторы весьма сходны между собой. Основное их различие состоит в материале пластин отрицательного электрода; в аккумуляторах кадмиево-никелевых они кадмиевые, а в аккумуляторах железо-никелевых — железные Наиболее широкое применение имеют аккумуляторы кадмий-никелевые.
Щелочные аккумуляторы в основном выпускаются с ламельными электродами. В них активные массы заключены в ламели — плоские коробочки с отверстиями. Активная масса положительных пластин заряженного аккумулятора в основном состоит из гидратированного оксида никеля(III) Ni2O3∙H2O или NiOOH . Кроме того, в ней содержится графит, добавляемый для увеличения электрической проводимости. Активная масса отрицательных пластин кадмий-никелевых аккумуляторов состоит из смеси губчатого кадмия с порошком железа, а железоникелевых аккумуляторов — из порошка восстановленного железа. Электролитом служит раствор гидроксида калия KOH, содержащий небольшое количество гидроксида лития LiOH.
Рассмотрим процессы, протекающие при работе кадмий-никелевого аккумулятора . При разряде аккумулятора кадмий окисляется:
Cd+2OH-→Cd(OH)2+2e-
а NiOOH восстанавливается:
2NiOOH + 2H2O+2e-→2Ni(OH)2+2OH-
По внешней цепи при этом происходит перенос электронов от кадмиевого электрода к никелевому. Кадмиевый электрод служит анодом и заряжен отрицательно, а никелевый — катодом и заряжен положительно.
Суммарную реакцию, протекающую в кадмий-никелевом аккумуляторе при его работе, можно выразить уравнением, которое получится при сложении двух последних электрохимических уравнений:
2NiOOH + 2H2O+Cd→2Ni(OH)2+Cd(OH)2
ЭДС заряженного кадмиево-никелевого аккумулятора равна приблизительно 1,4 В. По мере работы (разряда) аккумулятора напряжение на его зажимах падает. Когда оно становится ниже 1 В, аккумулятор заряжают.
При зарядке аккумулятора электрохимические процессы на его электродах «обращаются». На кадмиевом электроде происходит восстановление металла:
Cd(OH)2+2e-→Cd+2OH-
На никелевом– окисление гидроксида никеля (II):
2Ni(OH)2+2OH-→2NiOOH+2H2O+2e-
Суммарная реакция при зарядке обратна реакции, протекающей при разряде:
2Ni(OH)2+Cd(OH)2→ 2NiOOH+2H2O+Cd
материал сайта chemanalytica.net
На химический анализ сточных вод для декларации действует
