Was ist nickel-zink-akkumulator?

Nickel-Zink-Akkumulator (NiZn)

Der Nickel-Zink-Akkumulator (NiZn) ist ein wiederaufladbarer Akkumulatortyp, der Nickeloxidhydroxid (NiOOH) als positive Elektrode und Zink (Zn) als negative Elektrode verwendet. Als Elektrolyt wird typischerweise eine alkalische Lösung, meist Kaliumhydroxid (KOH), eingesetzt.

Vorteile

• Hohe Energiedichte: NiZn-Akkus bieten eine höhere Energiedichte im Vergleich zu anderen Akkutypen wie Nickel-Cadmium (NiCd) oder Nickel-Metallhydrid (NiMH). Dies bedeutet, dass sie bei gleicher Größe und Gewicht mehr Energie speichern können. Siehe auch Energiedichte.
• Hohe Leistungsdichte: Sie können hohe Ströme liefern, was sie für Anwendungen geeignet macht, die eine schnelle Entladung erfordern. Siehe auch Leistungsdichte.
• Umweltfreundlicher: Zink ist weniger toxisch als Cadmium, was NiZn-Akkus zu einer umweltfreundlicheren Alternative zu NiCd-Akkus macht. Siehe auch Umweltfreundlichkeit.
• Gute Zyklenlebensdauer: Moderne NiZn-Akkus können eine akzeptable Anzahl von Lade- und Entladezyklen erreichen, obwohl dies von der Lade- und Entladetiefe abhängt. Siehe auch Zyklenlebensdauer.

Nachteile

• Geringere Spannung: NiZn-Zellen haben eine nominale Spannung von etwa 1,6 V, was höher ist als die von NiCd- oder NiMH-Zellen (1,2 V). Dies kann Kompatibilitätsprobleme mit Geräten verursachen, die für niedrigere Spannungen ausgelegt sind.
• Selbstentladung: NiZn-Akkus neigen zu einer höheren Selbstentladungsrate im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akkus. Siehe auch Selbstentladung.
• Zinkdendritenbildung: Während des Ladevorgangs können sich Zinkdendriten an der negativen Elektrode bilden, was zu Kurzschlüssen und einem Kapazitätsverlust führen kann. Techniken zur Minimierung der Dendritenbildung sind ein aktives Forschungsgebiet. Siehe auch Dendritenbildung.
• Verfügbarkeit und Kosten: NiZn-Akkus sind weniger verbreitet als Lithium-Ionen-, NiMH- oder Blei-Säure-Akkus, was sich auf ihre Verfügbarkeit und Kosten auswirken kann. Siehe auch Kosten.

Anwendungen

NiZn-Akkus finden Anwendung in verschiedenen Bereichen, darunter:

• Elektrowerkzeuge: Aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte eignen sie sich für Elektrowerkzeuge.
• Elektrofahrzeuge: Sie werden als Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien in einigen Elektrofahrzeugen in Betracht gezogen, besonders in solchen, wo Kosten eine wichtige Rolle spielen. Siehe auch Elektrofahrzeuge.
• Tragbare elektronische Geräte: Obwohl weniger verbreitet, können sie in einigen tragbaren Geräten verwendet werden.
• Speichersysteme für erneuerbare Energien: Für kleinere Inselsysteme. Siehe auch Erneuerbare%20Energien.

Forschung und Entwicklung

Die Forschung konzentriert sich weiterhin auf die Verbesserung der NiZn-Akkutechnologie, insbesondere in Bezug auf die Reduzierung der Dendritenbildung, die Erhöhung der Zyklenlebensdauer und die Verbesserung der Energiedichte.