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Nickel-Metallhydrid Akkus: Aufbau, Vorteile und Nachteile für Kids erklärt

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Maxi ^.^

14.11.2021

Chemie

Nickel-Metallhybrid-Akkumulator

Nickel-Metallhydrid Akkus: Aufbau, Vorteile und Nachteile für Kids erklärt

• Der Nickel-Metallhydrid-Akku ist ein wiederaufladbarer Energiespeicher.
• Er besteht aus einer negativen Metallhydrid-Elektrode und einer positiven Nickelhydroxid-Elektrode.
• Beim Entladen wird Wasserstoff oxidiert und Nickel(III)-oxidhydroxid reduziert.
• Die Gesamtspannung beträgt 1,32 V.
• NiMH-Akkus werden in vielen tragbaren Elektronikgeräten eingesetzt.

...

14.11.2021

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NICKEL-METALLHYDRID-AKKUMULATOR
Was ist das? AUFBAU
Negative Elektrode: Metallhydrid (Pulver)
(Träger: Lochfolie)
Positive Elektrode: Nickel

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Aufbau des Nickel-Metallhydrid-Akkus

Der Nickel-Metallhydrid Akku Aufbau besteht aus mehreren Komponenten:

  • Negative Elektrode: Metallhydrid PulverPulver auf einer Lochfolie als Träger
  • Positive Elektrode: Nickelhydroxid und Nickeloxidhydrat
  • Separator: Trennt die Elektroden
  • Elektrolyt: Kalilauge
  • Gehäuse mit positivem und negativem Pol
  • Dichtungen zur Abdichtung

Diese Komponenten sind in einer bestimmten Anordnung zusammengesetzt, um die Funktionalität des Akkus zu gewährleisten.

Highlight: Die negative Elektrode besteht aus einem Metallhydrid, das als Wasserstoffspeicher fungiert, während die positive Elektrode aus Nickelverbindungen besteht.

NICKEL-METALLHYDRID-AKKUMULATOR
Was ist das? AUFBAU
Negative Elektrode: Metallhydrid (Pulver)
(Träger: Lochfolie)
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Funktionsweise des Nickel-Metallhydrid-Akkus

Die Nickel-Metallhydrid Akku Funktionsweise basiert auf Oxidations- und Reduktionsreaktionen zwischen den Elektroden:

  1. An der negativen Elektrode AnodeAnode befindet sich das Metallhydrid.
  2. An der positiven Elektrode KathodeKathode befindet sich NickelIIIIhydroxid.
  3. Der Elektrolyt ist Kalilauge.

Beim Entladen finden folgende Reaktionen statt:

  1. Oxidation an der Anode: MH + OH⁻ → M + H₂O + e⁻
  2. Reduktion an der Kathode: NiOOHOH + H₂O + e⁻ → NiOHOH₂ + OH⁻
  3. Gesamtreaktion: MH + NiOOHOH → M + NiOHOH

Vocabulary: Redoxreaktion - Eine chemische Reaktion, bei der gleichzeitig eine Oxidation und eine Reduktion stattfinden.

Die Nickel-Metallhydrid Akku Spannung beträgt insgesamt 1,32 V, wobei die Oxidation -0,83 V und die Reduktion +0,49 V beiträgt.

NICKEL-METALLHYDRID-AKKUMULATOR
Was ist das? AUFBAU
Negative Elektrode: Metallhydrid (Pulver)
(Träger: Lochfolie)
Positive Elektrode: Nickel

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Lade- und Entladeprozess

Der Lade- und Entladeprozess des Nickel-Metallhydrid-Akkus kann wie folgt beschrieben werden:

Negative Elektrode:

  • Entladen: MHH + OH⁻ → M + H₂O + e⁻
  • Laden: M + H₂O + e⁻ → MHH + OH⁻

Positive Elektrode:

  • Entladen: NiOOH + H₂O + e⁻ → NiOHOH₂ + OH⁻
  • Laden: NiOHOH₂ + OH⁻ → NiOOH + H₂O + e⁻

Beim Entladen gibt das Metallhydrid Wasserstoff ab und es entsteht Wasser. Beim Laden werden H⁺-Ionen wieder zu H reduziert und als Metallhydrid gespeichert.

Highlight: Die Reversibilität dieser Reaktionen ermöglicht das wiederholte Auf- und Entladen des Akkus.

NICKEL-METALLHYDRID-AKKUMULATOR
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Negative Elektrode: Metallhydrid (Pulver)
(Träger: Lochfolie)
Positive Elektrode: Nickel

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Aufladen des Nickel-Metallhydrid-Akkus

Das Aufladen eines NiMH-Akkus erfordert besondere Aufmerksamkeit:

  • Es gibt verschiedene Ladeverfahren.
  • Die Ladezeit beträgt typischerweise 2-4 Stunden.
  • Die Ladezeit wird durch folgende Formel berechnet: t = C / ILadewirkungsgradI * Ladewirkungsgrad, wobei C die Kapazität des Akkus und I der Ladestrom ist.

Highlight: NiMH-Akkus sind sehr empfindlich gegenüber Überladung und Tiefenentladung, was bei der Handhabung berücksichtigt werden muss.

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Verwendung von Nickel-Metallhydrid-Akkus

Die Nickel-Metallhydrid Akku Verwendung ist vielfältig. Sie werden in zahlreichen tragbaren elektronischen Geräten eingesetzt, darunter:

  • Digitalkameras
  • Fernbedienungen
  • Spielzeuge
  • Taschenlampen
  • Und viele andere portable Geräte

NiMH-Akkus bieten eine gute Balance zwischen Kapazität, Lebensdauer und Kosten, was sie zu einer beliebten Wahl für viele Anwendungen macht.

Example: In Digitalkameras ermöglichen NiMH-Akkus längere Betriebszeiten im Vergleich zu herkömmlichen Alkaline-Batterien und können einfach wieder aufgeladen werden.

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Quellen und weiterführende Informationen

Für diesen Überblick über Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren wurden verschiedene zuverlässige Quellen herangezogen, darunter:

  • Wikipedia-Artikel über Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren und Ladeverfahren
  • Fachwebseiten wie chemie-schule.de und chemie.de
  • Elektronik-Informationsportale
  • Wissenschaftliche Videos und Bildmaterial

Diese Quellen bieten detaillierte Informationen über den Nickel-Metallhydrid Akku Aufbau, die Nickel-Metallhydrid Akku Reaktionsgleichung, und die Nickel-Metallhydrid Akku Vor- und Nachteile.

Highlight: Für ein tieferes Verständnis der Funktionsweise und Anwendungen von NiMH-Akkus empfiehlt sich die Konsultation dieser Quellen.

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Zukunftsperspektiven und Forschung

Die Forschung an Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren konzentriert sich auf verschiedene Aspekte:

  1. Verbesserung der Energiedichte
  2. Reduzierung der Selbstentladung
  3. Erhöhung der Lebensdauer
  4. Optimierung der Ladegeschwindigkeit

Example: Neuere Forschungsansätze untersuchen die Möglichkeit, die Metallhydrid-Elektrode durch fortschrittliche Nanomaterialien zu ersetzen, um die Speicherkapazität zu erhöhen.

Trotz der zunehmenden Konkurrenz durch Lithium-Ionen-Technologien bleiben NiMH-Akkus aufgrund ihrer Sicherheit und Zuverlässigkeit in vielen Anwendungsbereichen relevant.

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Die App ist sehr einfach und gut gestaltet. Bis jetzt habe ich immer alles gefunden, was ich gesucht habe :D

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Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

 

Chemie

1.114

14. Nov. 2021

8 Seiten

Nickel-Metallhydrid Akkus: Aufbau, Vorteile und Nachteile für Kids erklärt

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Maxi ^.^

@maxhele_nbho

• Der Nickel-Metallhydrid-Akku ist ein wiederaufladbarer Energiespeicher.
• Er besteht aus einer negativen Metallhydrid-Elektrode und einer positiven Nickelhydroxid-Elektrode.
• Beim Entladen wird Wasserstoff oxidiert und Nickel(III)-oxidhydroxid reduziert.
• Die Gesamtspannung beträgt 1,32 V.
• NiMH-Akkus werden in vielen tragbaren Elektronikgeräten... Mehr anzeigen

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Aufbau des Nickel-Metallhydrid-Akkus

Der Nickel-Metallhydrid Akku Aufbau besteht aus mehreren Komponenten:

  • Negative Elektrode: Metallhydrid PulverPulver auf einer Lochfolie als Träger
  • Positive Elektrode: Nickelhydroxid und Nickeloxidhydrat
  • Separator: Trennt die Elektroden
  • Elektrolyt: Kalilauge
  • Gehäuse mit positivem und negativem Pol
  • Dichtungen zur Abdichtung

Diese Komponenten sind in einer bestimmten Anordnung zusammengesetzt, um die Funktionalität des Akkus zu gewährleisten.

Highlight: Die negative Elektrode besteht aus einem Metallhydrid, das als Wasserstoffspeicher fungiert, während die positive Elektrode aus Nickelverbindungen besteht.

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Funktionsweise des Nickel-Metallhydrid-Akkus

Die Nickel-Metallhydrid Akku Funktionsweise basiert auf Oxidations- und Reduktionsreaktionen zwischen den Elektroden:

  1. An der negativen Elektrode AnodeAnode befindet sich das Metallhydrid.
  2. An der positiven Elektrode KathodeKathode befindet sich NickelIIIIhydroxid.
  3. Der Elektrolyt ist Kalilauge.

Beim Entladen finden folgende Reaktionen statt:

  1. Oxidation an der Anode: MH + OH⁻ → M + H₂O + e⁻
  2. Reduktion an der Kathode: NiOOHOH + H₂O + e⁻ → NiOHOH₂ + OH⁻
  3. Gesamtreaktion: MH + NiOOHOH → M + NiOHOH

Vocabulary: Redoxreaktion - Eine chemische Reaktion, bei der gleichzeitig eine Oxidation und eine Reduktion stattfinden.

Die Nickel-Metallhydrid Akku Spannung beträgt insgesamt 1,32 V, wobei die Oxidation -0,83 V und die Reduktion +0,49 V beiträgt.

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Lade- und Entladeprozess

Der Lade- und Entladeprozess des Nickel-Metallhydrid-Akkus kann wie folgt beschrieben werden:

Negative Elektrode:

  • Entladen: MHH + OH⁻ → M + H₂O + e⁻
  • Laden: M + H₂O + e⁻ → MHH + OH⁻

Positive Elektrode:

  • Entladen: NiOOH + H₂O + e⁻ → NiOHOH₂ + OH⁻
  • Laden: NiOHOH₂ + OH⁻ → NiOOH + H₂O + e⁻

Beim Entladen gibt das Metallhydrid Wasserstoff ab und es entsteht Wasser. Beim Laden werden H⁺-Ionen wieder zu H reduziert und als Metallhydrid gespeichert.

Highlight: Die Reversibilität dieser Reaktionen ermöglicht das wiederholte Auf- und Entladen des Akkus.

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Aufladen des Nickel-Metallhydrid-Akkus

Das Aufladen eines NiMH-Akkus erfordert besondere Aufmerksamkeit:

  • Es gibt verschiedene Ladeverfahren.
  • Die Ladezeit beträgt typischerweise 2-4 Stunden.
  • Die Ladezeit wird durch folgende Formel berechnet: t = C / ILadewirkungsgradI * Ladewirkungsgrad, wobei C die Kapazität des Akkus und I der Ladestrom ist.

Highlight: NiMH-Akkus sind sehr empfindlich gegenüber Überladung und Tiefenentladung, was bei der Handhabung berücksichtigt werden muss.

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Verwendung von Nickel-Metallhydrid-Akkus

Die Nickel-Metallhydrid Akku Verwendung ist vielfältig. Sie werden in zahlreichen tragbaren elektronischen Geräten eingesetzt, darunter:

  • Digitalkameras
  • Fernbedienungen
  • Spielzeuge
  • Taschenlampen
  • Und viele andere portable Geräte

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Example: In Digitalkameras ermöglichen NiMH-Akkus längere Betriebszeiten im Vergleich zu herkömmlichen Alkaline-Batterien und können einfach wieder aufgeladen werden.

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Quellen und weiterführende Informationen

Für diesen Überblick über Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren wurden verschiedene zuverlässige Quellen herangezogen, darunter:

  • Wikipedia-Artikel über Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren und Ladeverfahren
  • Fachwebseiten wie chemie-schule.de und chemie.de
  • Elektronik-Informationsportale
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Diese Quellen bieten detaillierte Informationen über den Nickel-Metallhydrid Akku Aufbau, die Nickel-Metallhydrid Akku Reaktionsgleichung, und die Nickel-Metallhydrid Akku Vor- und Nachteile.

Highlight: Für ein tieferes Verständnis der Funktionsweise und Anwendungen von NiMH-Akkus empfiehlt sich die Konsultation dieser Quellen.

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Zukunftsperspektiven und Forschung

Die Forschung an Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren konzentriert sich auf verschiedene Aspekte:

  1. Verbesserung der Energiedichte
  2. Reduzierung der Selbstentladung
  3. Erhöhung der Lebensdauer
  4. Optimierung der Ladegeschwindigkeit

Example: Neuere Forschungsansätze untersuchen die Möglichkeit, die Metallhydrid-Elektrode durch fortschrittliche Nanomaterialien zu ersetzen, um die Speicherkapazität zu erhöhen.

Trotz der zunehmenden Konkurrenz durch Lithium-Ionen-Technologien bleiben NiMH-Akkus aufgrund ihrer Sicherheit und Zuverlässigkeit in vielen Anwendungsbereichen relevant.

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Nickel-Metallhydrid-Akkumulator

Der Nickel-Metallhydrid-Akkumulator, auch als NiMH-Akku bekannt, ist eine wiederaufladbare Batterie, die als Energiespeicher dient. Diese Technologie wird häufig in tragbaren elektronischen Geräten eingesetzt.

Definition: Ein Nickel-Metallhydrid-Akkumulator ist ein wiederaufladbarer Energiespeicher, der auf der Reaktion zwischen Nickelhydroxid und einer Metalllegierung basiert, die Wasserstoff speichern kann.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Sudenaz Ocak

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

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Marcus B

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Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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