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氢氧化镍

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中间的试管含有氢氧化镍（II）沉淀

氢氧化镍是化学式为Ni(OH)2的无机化合物，它是一种苹果绿色的固体，可以在氨和胺中溶解分解，还会受到酸的腐蚀；它具有电活性，可以被转化为氢氧化镍 (III)，因此在可充电电池中得到广泛应用。

1 性能编辑

氢氧化镍有两种特征明确的多晶构型，α和β。α结构由嵌入阴离子或水分子的Ni(OH)2 层组成。[1]β型是由Ni2+和OH−离子采用六方密堆积形式组成的。[1]在水存在的情况下，α多晶型通常会重结晶为β多晶型。[1]除了α和β多晶型物之外，还发现了几种γ晶型的氢氧化镍，区别在于其晶体结构中的晶面间距更大。[1]

1980年，在希腊北部的Vermion地区首次发现了Ni(OH)2的矿物形态。它是一种天然的半透明的祖母绿晶体，形成于靠近绿泥石或绿泥石晶体边界的薄片中。[2]在此之前，在苏格兰安斯特岛的哈戴尔发现了一种镍镁矿物变体 (Ni,Mg)(OH)2 。[3]

2 反应编辑

Ni(OH)2经常用在电动汽车的电池中。[4]具体来说，Ni(OH)2容易氧化成羟基氧化镍NiOOH，同时金属发生还原反应生成金属氢化物（反应1和2）。[4]

反应1

Ni(OH)2 + OH− → NiO(OH) + H2O + e−

反应2

M + H2O + e− → MH + OH−

净反应(在水中) Ni(OH)2 + M → NiOOH + MH

在这两种多晶型物中，α-Ni(OH)2具有较高的理论容量，因此通常被优先选择在电化学应用中。然而，它在碱性溶液中可以转变成β-Ni(OH)2 ，引起了人们对在工业应用中使用稳定的α-Ni(OH)2电极可能性的研究。[5]

3 合成编辑

合成需要用氢氧化钾处理镍(II)盐水溶液。[5]

4 毒性编辑

Ni2+离子是一种已知的致癌物质。毒性和相关的安全问题推动了关于增加Ni(OH)2 电极能量密度的研究，例如添加氢氧化钙或氢氧化钴。[6]

参考文献

  • [1]

    ^Oliva, P.; Leonardi, J.; Laurent, J.F. (1982). "Review of the structure and the electrochemistry of nickel hydroxides and oxy-hydroxides". Journal of Power Sources. 8 (2): 229–255. doi:10.1016/0378-7753(82)80057-8..

  • [2]

    ^Marcopoulos, T.; Economou, M. (1980). "Theophrastite, Ni(OH)2, a new mineral from northern Greece" (PDF). American Mineralogist. 66: 1020–1021..

  • [3]

    ^Livingston, A.; Bish, D. L. (1982). "On the new mineral theophrastite, a nickel hydroxide, from Unst, Shetland, Scotland" (PDF). Mineralogical Magazine. 46 (338): 1. doi:10.1180/minmag.1982.046.338.01..

  • [4]

    ^Jeevanandam, P.; Koltypin, Y.; Gedanken, A. (2001). "Synthesis of Nanosized α-Nickel Hydroxide by a Sonochemical Method". Nano Letters. 1 (5): 263–266. doi:10.1021/nl010003p..

  • [5]

    ^Shukla, A.K.; Kumar, V.G.; Munichandriah, N. (1994). "Stabilized α-Ni(OH)2 as Electrode Material for Alkaline Secondary Cells". J. Electrochem. Soc. 141 (11): 2956–2959. doi:10.1149/1.2059264..

  • [6]

    ^Chen, J.; Bradhurst, D.H.; Dou, S.X.; Liu, H.K. (1999). "Nickel Hydroxide as an Active Material for the Positive Electrode in Rechargeable Alkaline Batteries". J. Electrochem. Soc. 146 (10): 3606–3612. doi:10.1149/1.1392522..

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