镍氢聚合物电池的研究与对比

目前，在国内，碱性聚合物电解质的研究比较少，但在国外（主要是美国和加拿大）此类电解质的研究已取得了较大进展，制备优良电化学性能的聚合物电解质也不再困难，正在向商业化的进程中迈进。镍氢电池的发展与开发新型储氢合金密切相关，随着高容量电池设计的需要，Mg2Ni 型储氢合金的高容量性能优势逐步体现出来，其理论储氢量（999 mA·h·g－1）是LaNi5 型储氢合金（372 mA·h·g－1）的2.6 倍，质轻、价廉、储量丰富（我国镁矿储量占世界的40％，出口量达到80％），是生产高容量镍氢电池很有前途的负极材料，但其氢化物（Mg2NiH4）的热力学稳定性较高，只有在高温（≥250℃）条件下才能放氢，难以在室温工作的电化学体系中得到实际应用。近年来，经过国内外学者大量的理论与实验研究，镁基合金的吸放氢动力学性能得到了一定改善，相信在人们的不懈努力下，距离其实际应用将不会遥远。但与此同时，镁基合金还面临着循环容量衰退过快的问题，这是因为镁基合金在强碱性电解液（如6 mol/L 的KOH 水溶液）多次充放电循环后，合金表面易被腐蚀生成惰性的氧化层，阻止合金与电解液间的质子交换、转移及向合金体相内扩散[31－32]。作者认为如果采用聚合物电解质代替传统的KOH 电解液，有可能降低甚至避免镁合金的腐蚀，对其循环寿命的提高有积极影响，从而可以进一步促进镁基合金在高容量镍氢电池中的应用。此外，镍氢聚合物电池的膜状电解液，可充当隔膜的角色，简化了电池的结构，缩小了电池的体积，从而节约电池空间，提高电池的实际放电容量。

　　总之，Ni/MH 电池具有高容量、安全、清洁等优点而被广泛应用，而镍氢聚合物电池则由于避免了KOH 电解液的低温冰冻、易干涸和泄漏等问题，拓宽了镁基储氢合金的应用领域，因而镍氢聚合物电池将是今后几年开发的热点。