氧化镍电极充放电进程中的物理化学变化
用浓硝酸镍溶液堆积制取的氢氧化镍和用硝酸镍溶液电化学堆积制取的氢氧化镍结晶结构有差异．国外学者Hans Bode教授及其帮手等人别离命名前者为b－氢氧化镍，后者为a－氢氧化镍．很重要的一点是这两种水化的二价镍晶体中结合水的类型和数量不同．晶体中水含量及结合状况对二价氢氧化镍的氧化度有很重要的影响．水化的b－氢氧化镍不易悉数氧化，因而，组成电极活性物质的水化氢氧化镍有必要含有一部分结构键的水．
在b－氢氧化镍中，水坐落晶体中的晶格缺点处〔最高可达0.1H2O/Ni(OH)2〕,在氧化进程中能进入活性物质中．与此不同的是含水量效高的被命名为a－氢氧化镍，其结晶结构为六方晶系, 每个氢氧化镍层被一个中间层分隔,在抱负状况下,是被水分子占有，在实践状况下，其它分子或离子如NＯ３_也能结合在此层中，研讨结果标明，a－氢氧化镍较高的水含量〔高达0.55H2O/Ni(OH)2〕是会牢固地结合到其结构中的．
a－氢氧化镍由于水含量较高，因而比b－氢氧化镍的体积大，它在载体（板栅）中就需求较大的空间，a－氢氧化镍和b－氢氧化镍晶体体积之此为1.6:1.
在初始充放循环，特别是在过充电中，一部分b－氢氧化镍转化成a－氢氧化镍，Bode及其帮手曾命名它为g－氢氧化镍，这便是活性物质胀大的原因之一.胀大导致电极本体中产生适当的机械应力，在不适当的环境中会构成损害．
a和b－氢氧化镍相的充放电进程可用下列反响方程式来描绘：
bⅡ氢氧化镍 充 bⅢ氢氧化镍
Ni(OH)2 + 2H2O -H+ -e « Ni(OH)2(OH) ® NiOOH+H2O —–(1)
放
aⅡ氢氧化镍 充 g-氢氧化镍
［6Ni(OH)2］ · (4H2O) + KOH -10H+ – 10 « (4NiO2·2NiOOH)·(2KOH·2H2O)+2H2O—-(2)
根本层 中间层 放 根本层 中间层
在充放电进程中，氢氧化镍的使用本可以用充电态和放电态的活性物质之间镍氧化度的不同来描绘. 放电态的b相和a相氢氧化镍的氧化度理论上等于+2，它适当于分子式NiO1.0，充电态(氧化态)的b相氢氧化镍的氧化度值到达+3，适当于分子式NiO1.5(见方程1). 而氧化态的α相氢氧化亚镍或命名为γ-相物质，氧化度的理论值为+3.61，适当于分子式NiO1.83，由此可见充放电氧化度之差β-β相为1，而α-γ相则为1.67。众所周知，氧化度差1，标明每
设镍的价变为1，即从NiO1.0到NiO1.5，不核算水在内，理论容量为289mAh/g Ni（OH）2，依据惯例电极的规划制作状况，烧结式电极活性物质的容量大致为265 mAh/g Ni（OH）2，压成式或袋式电极为160 mAh/g Ni（OH）2，由于烧结式电极中有载体（基板），压成式或袋式电极中有导电物质石墨，电极的容量比活性物质容量低，一般电极的容量为：袋式电极约65mAh/g电极；压成式电极约100mAh/g电极；烧结式电极约126mAh/g电极。近年来因基础研讨的深化和制作技能的前进，各种电极的容量有了进步，一般电极容量受下列要素影响：
① 氢氧化亚镍的制作办法
② 导电添加剂在活性物质中的散布和类型
③ 电极的加强资料。
正常的电池循环发作b(II)和b (III)之间.但电池在接连过充进程中构成的g相的寄生物约束了这些电极的循环寿数,氧化态的Ni在g相中占3.5.
