Batería de níquel-hierro
La batería de níquel-hierro (batería NiFe) es una batería recargable que tiene placas positivas de hidróxido de óxido de níquel (III) y placas negativas de hierro , con un electrolito de hidróxido de potasio . Los materiales activos se mantienen en tubos de acero niquelado o bolsillos perforados. Es una batería muy robusta que tolera el abuso (sobrecarga, sobredescarga y cortocircuito) y puede tener una vida útil muy larga incluso si se trata de esta manera. [7]A menudo se usa en situaciones de respaldo donde se puede cargar continuamente y puede durar más de 20 años. Debido a su baja energía específica, mala retención de carga y alto costo de fabricación, otros tipos de baterías recargables han desplazado a la batería de níquel-hierro en la mayoría de las aplicaciones. [8]
Muchos vehículos ferroviarios utilizan baterías NiFe. [9] [10] Algunos ejemplos son las locomotoras eléctricas subterráneas de Londres y el vagón del metro de la ciudad de Nueva York: R62A .
La tecnología ha recuperado popularidad para aplicaciones fuera de la red donde la carga diaria la convierte en una tecnología apropiada . [11] [12] [13]
Se están investigando baterías de níquel-hierro para su uso como baterías combinadas y electrólisis para la producción de hidrógeno para vehículos de celdas de combustible y almacenamiento. Esos "battolysers" podrían cargarse y descargarse como baterías convencionales y producirían hidrógeno cuando estuvieran completamente cargados. [14] [15] [16]
La capacidad de estas baterías para sobrevivir a ciclos frecuentes se debe a la baja solubilidad de los reactivos en el electrolito. La formación de hierro metálico durante la carga es lenta debido a la baja solubilidad del hidróxido ferroso . Si bien la lenta formación de cristales de hierro preserva los electrodos, también limita el rendimiento de alta velocidad: estas celdas se cargan lentamente y solo pueden descargarse lentamente. [7] Las celdas de níquel-hierro no deben cargarse con un suministro de voltaje constante, ya que pueden dañarse por la fuga térmica ; el voltaje interno de la celda cae cuando comienza la gasificación, elevando la temperatura, lo que aumenta la corriente consumida y, por lo tanto, aumenta aún más la gasificación y la temperatura.
La reacción de media celda en la placa positiva del óxido-hidróxido de níquel (III) negro NiO (OH) al hidróxido de níquel (II) verde Ni (OH) 2 :
