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¿Cómo funcionan las baterías de níquel-metal-hidruro?

¿Cómo funcionan las baterías de níquel-metal-hidruro?

Introducción

Las baterías de níquel-metal-hidruro, abreviadas como baterías NiMH, son una tecnología de almacenamiento de energía que ha ganado popularidad en los últimos años gracias a su alto rendimiento, menor impacto ambiental y menor costo en comparación con otras tecnologías de baterías. En este artículo, vamos a profundizar en cómo funcionan las baterías NiMH.

Cómo funcionan las baterías de níquel-metal-hidruro

Las baterías NiMH contienen un cátodo de óxido de níquel hidratado (NiOOH), un ánodo de metal-hidruro (MH), un electrólito alcalino y una membrana porosa que separa los dos electrodos. Cuando se carga la batería, el electrólito se descompone en iones de hidrógeno y iones de hidróxido. Los iones de hidrógeno se transfieren al ánodo de metal-hidruro, donde se combinan con los átomos de metal-hidruro para formar hidruros. Al mismo tiempo, los iones de hidróxido reaccionan con el óxido de níquel hidratado en el cátodo, liberando electrones. Los electrones y los hidruros son transportados por el electrólito y la membrana porosa hacia el cátodo, donde los electrones y los iones de hidruro reaccionan con el óxido de níquel hidratado para formar agua y NiOOH. Durante la descarga, los procesos de carga se invierten y la batería genera energía eléctrica a medida que las reacciones químicas en el cátodo y el ánodo liberan electrones y iones de hidruro. Los electrones fluyen desde el ánodo hacia el cátodo a través del circuito externo, mientras que los iones de hidrógeno y hidróxido fluyen desde el ánodo y el cátodo hacia el electrólito, donde se combinan para formar agua.

Ventajas y desventajas

Las baterías NiMH tienen varias ventajas y desventajas en comparación con otras tecnologías de baterías. En primer lugar, ofrecen una alta densidad de energía, lo que significa que pueden almacenar más energía por unidad de peso que muchas otras baterías. Además, son más seguras y menos tóxicas que las baterías de níquel-cadmio (NiCd) y no contienen metales pesados como el plomo y el mercurio. También tienen un menor impacto ambiental que otras baterías debido a la reducción en el uso de materiales tóxicos. Sin embargo, las baterías NiMH también tienen algunas desventajas. Una de las principales es que pierden energía con el tiempo, incluso si no se usan. Esto se conoce como "autodescarga", y puede hacer que las baterías sean inútiles si no se usan durante un período prolongado. Además, pueden ser sensibles a la temperatura y no funcionar de manera efectiva en temperaturas extremadamente frías o calientes. Otra desventaja es su menor capacidad de carga en comparación con las baterías de iones de litio (Li-ion), lo que significa que pueden requerir más tiempo de carga y tener una vida útil más corta.

Usos de las baterías de níquel-metal-hidruro

Las baterías NiMH se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo dispositivos electrónicos portátiles, herramientas eléctricas, vehículos eléctricos híbridos y sistemas de almacenamiento de energía a gran escala. Debido a su capacidad de almacenar una gran cantidad de energía y su menor costo en comparación con otras tecnologías de baterías, se han convertido en una opción popular para muchas aplicaciones de almacenamiento de energía.

Conclusiones

En conclusión, las baterías de níquel-metal-hidruro son una tecnología de almacenamiento de energía confiable y eficiente que se ha convertido en una alternativa popular a otras tecnologías de baterías. Aunque tienen algunas desventajas, como la autodescarga y la menor capacidad de carga en comparación con las baterías de iones de litio, siguen siendo una excelente opción para una amplia gama de aplicaciones, desde dispositivos electrónicos portátiles hasta vehículos eléctricos híbridos y sistemas de almacenamiento de energía a gran escala.