
cadmium
【醫】 cadmium; Cd
battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【醫】 battery; battery cells; electric battery
镉電池(Cadmium Battery)是以金屬镉作為負極活性物質的化學電源總稱。在漢英詞典中,該術語對應英文"cadmium battery"或更具體的"nickel-cadmium battery",特指以氫氧化鎳為正極、氫氧化镉為負極的二次電池體系。
其核心工作原理基于氧化還原反應:
$$ text{Cd} + 2text{NiOOH} + 2text{H}_2text{O} rightleftharpoons text{Cd(OH)}_2 + 2text{Ni(OH)}_2 $$ 該可逆反應使得電池具備500次以上的循環壽命。美國能源部研究報告指出,鎳镉電池的典型工作電壓為1.2V,能量密度達50-80Wh/kg,在-20℃至60℃環境保持穩定輸出。
主要應用領域包括:
需特别注意镉元素的生物毒性特征,歐盟《關于限制在電子電器設備中使用某些有害成分的指令》(RoHS)明确限制其民用領域使用。中國生态環境部《國家危險廢物名錄》将廢棄镉電池歸類為HW26類危險廢物,要求專業機構處理。
镉電池是指以镉(Cd)為關鍵材料的電池類型,常見形式為鎳镉電池(Ni-Cd)。以下是綜合解釋:
镉電池主要指鎳镉電池,其正極材料為氧化鎳(NiO₂),負極材料為金屬镉(Cd),電解液為氫氧化鉀溶液。電池通過镉與氫氧化物的化學反應實現充放電。
化學反應式如下: $$ text{放電:Cd + 2NiOOH + 2H₂O → Cd(OH)₂ + 2Ni(OH)₂} text{充電:逆向反應} $$ 放電時,镉與氫氧根離子結合生成氫氧化镉,釋放電子;充電時反應逆轉,恢複電極活性物質。
曾廣泛用于電動工具、應急照明等場景,但因镉的毒性,多國已限制使用,逐步被鎳氫電池、锂電池替代。
镉易通過廢水、廢氣擴散,污染土壤和水源,對人體肝腎造成損害。2010年後中國等國家推行“無镉化”電池技術,減少環境風險。
如需更完整的充放電曲線或行業标準,來源。
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