A critical review on nickel-based cathodes in rechargeable batteries

Wang, Lifan; Wang, Jingyue; Wang, Leiying; Zhang, Mingjun; Wang, Rui; Zhan, Chun

doi:10.1007/s12613-022-2446-z

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“…In nickel-based batteries, the anode is nickel hydroxide and the cathode has a variety of materials. Based on the material used for the cathode, different types of nickel-based batteries are available including nickel-cadmium (Ni-Cd), nickel-zinc (Ni-Zn), nickel-iron (Ni-Fe), nickel-hydrogen (Ni-H 2 ), and Ni-MH [33]. Among these types, Ni-Cd and Ni-MH are the most common batteries.…”

Section: Nickel-based Batterymentioning

confidence: 99%

A new index for techno‐economical comparison of storage technologies considering effect of self‐discharge

Moradi‐Shahrbabak

Jadidoleslam

2023

IET Renewable Power Gen

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This paper presents an improved levellized cost of storage (ILCOS) index for comparing various storage technologies. The ILCOS is a modified index based on the conventional levellized cost of storage (LCOS) that includes the effect of daily self‐discharge. This index calculates the total cost of discharged energy for a storage system over its lifetime. Comparing the conventional LCOS and the proposed ILCOS metrics indicates that the ILCOS is a more accurate index for the economic analysis of storage technologies. Also, this paper introduces an algorithm by using the ILCOS index for selecting the optimum storage technology in any individual application. The algorithm inputs are the needed discharge time, the required stand‐by time, and the technical and economical characteristics of storage systems; the output is the optimum storage technology. Based on the discharge time, this algorithm investigates the storage technology in three categories: short‐duration, medium‐duration, and long‐duration applications. Any storage system that has the minimum ILCOS is the economically winning technology. Given the characteristics of the existing storage technologies, the case study shows that for long‐duration applications, the pumped hydroelectric storage (PHS) is the best option. Also, vanadium redox flow battery (VRFB) and lead‐acid (PbA) batteries are the most economic storages for medium‐duration applications.

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Section: Nickel-based Batterymentioning

confidence: 99%

A new index for techno‐economical comparison of storage technologies considering effect of self‐discharge

Moradi‐Shahrbabak

Jadidoleslam

2023

IET Renewable Power Gen

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“…Tal aprimoramento permitiu alcançar taxas de carga-descarga quase 1.000 vezes maiores que as baterias Ni-Fe convencionais [17]. Nessa mesma direção, o revestimento dos eletrodos por material condutor, como carbono ou polímeros condutores, também é uma solução para melhoraria de sua estabilidade estrutural [13].…”

Section: Novos Materiais Ativos Aplicados Em Baterias Níquel-ferrounclassified

“…A partir dos anos 2000, o aumento dos veículos elétricos em níveis globais impulsionou o surgimento de novas oportunidades para cátodos à base de níquel, sobretudo associados em baterias lítio-íon, em que a demanda por baterias de baixo custo e alta energia pôde ser atendida por materiais catódicos contendo níquel [13].…”

Section: Recentes Desenvolvimentos Para Eletrodos De Níquelunclassified

Revisão: Novas tecnologias em materiais e processos de produção para baterias níquel-ferro

Ferasso¹,

Silva²,

Schaeffer³

2022

Braz. J. Technol.

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A crescente demanda energética mundial e os impactos ambientais acarretados pelo uso de combustíveis fósseis, além da estimativa que aponta para o esgotamento das reservas destes recursos ainda neste século, impulsionam cada vez mais a diversificação da matriz energética. A priorização ao uso de fontes de energia limpa, por exemplo, a partir de recursos renováveis, vem sendo pauta em pesquisas e bibliografias no Brasil e no mundo, e tem enfoque tanto na geração quando no armazenamento de energia. Dispositivos que convertem e armazenam energia, como capacitores e baterias, são fundamentais para a disponibilidade da eletricidade para pronto consumo. Capacidade de armazenamento, tempo de carregamento, segurança operacional, vida útil e custo, são alguns dos aspectos relacionados a tais equipamentos com alta relevância para as presentes e futuras aplicações da transformação tecnológica que já vivenciamos no âmbito da energia. A partir de avanços trazidos pelas novas tecnologias, estudos posteriores têm possibilitado a implementação de melhorias também em baterias já conhecidas. Caso como o das baterias Fe- Ni, que apesar de serem produzidas desde o fim do século XIX, caíram em desuso com o surgimento de materiais mais modernos, e nos últimos anos tiveram um renovado interesse como tópico em pesquisas para melhoria dos parâmetros técnicos e aumento de capacidade e eficiência energética. Este trabalho tem como intuito apresentar os recentes avanços aplicados nos métodos de fabricação, e na composição dos materiais e aditivos para os eletrodos e eletrólitos nas baterias Fe-Ni.

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“…13,15 Simultaneously, the electrochemical process in the cathode comprises a transition from Ni(OH) 2 to NiOOH, with the b phase being the desired one due to both high reversibility and stability, while compromising capacity. [16][17][18][19] Finally, the aqueous alkaline electrolyte has a high solubility of ionic Zn species, 20,21 a high conductivity, 2,21,22 and a reduced volatility. 2 Even though this chemistry has previously been thoroughly explored, a breakthrough is still necessary to keep up with commercializing existing battery chemistries.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Sulfonate compounds embraced from acid copper electroplating baths as innovative additives for alkaline Zn batteries

Bogomolov,

Grishina,

Ein-Eli

2023

J. Mater. Chem. A

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A critical review on nickel-based cathodes in rechargeable batteries

Cited by 26 publications

References 119 publications

A new index for techno‐economical comparison of storage technologies considering effect of self‐discharge

A new index for techno‐economical comparison of storage technologies considering effect of self‐discharge

Revisão: Novas tecnologias em materiais e processos de produção para baterias níquel-ferro

Sulfonate compounds embraced from acid copper electroplating baths as innovative additives for alkaline Zn batteries

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