镍氢电池的原理

镍氢电池（NiMH，Nickel-Metal Hydride Battery）是一种常见的可充电电池，广泛应用于各种便携式设备、电动工具和混合动力汽车等领域。它们主要由镍氢蓄电池(Ni-MH)和金属氢化物(MH)制成。

镍氢电池的原理基于一个叫做氧化还原反应（Redox Reaction）的化学过程。镍氢电池主要由正极（镍氧化物氢化物，NiOOH）、负极（金属氢化物，MH）以及电解质（通常是氢氧化钾KOH溶液）构成。

在充电过程中，电流通过电池，使负极的金属氢化物（MH）中的氢气得到释放，同时生成MH₂和电子，MH₂进一步氧化为M和2H+。这个过程释放出电子，从而使电池能储存能量。正极镍氧化物氢化物（NiOOH）在此过程中被还原为镍氢氧化物

（Ni(OH)₂）。

在放电过程，正、负极之间的化学反应相反。这时候，负极金属离子（M）和氢离子结合生成金属氢化物（MH），同时释放电子。正极镍氢氧化物被氧化为镍氧化物氢化物（NiOOH），电子通过外部电路被消耗，供给设备所需能量。

镍氢电池具有较高的能量密度、充放电效率和较长的循环寿命等优点，相较于镍镉电池（Ni-Cd），具有更好的环保性。不过，它们也存在一些缺点，例如自放电速率较高和不适应高温环境等。随着锂离子电池除了优越的储能性能和环保性以外，在许多应用场景中逐渐取代了镍氢电池。