写出镍氢电池的工作原理

镍氢电池的工作原理主要考查对二次电池充放电过程的理解，重点在于掌握电极反应式及总反应式的书写。解题核心思路是：

1. 明确电极材料与电解质：镍氢电池的正极为氢氧化镍（Ni(OH)₂），负极为储氢合金（M），电解质为KOH溶液。
2. 区分充放电过程：充电是外加电流驱动电池恢复活性物质，放电是化学能转化为电能。
3. 氧化还原反应方向：充电时阳极为氧化反应，阴极为还原反应；放电时正极为还原反应，负极为氧化反应。

1. 电解质

镍氢电池使用强碱性电解质，主要成分为氢氧化钾（KOH），浓度约为7 mol/L，辅助添加氢氧化锂（LiOH）15 g/L，提供导电环境并参与电极反应。

2. 充电过程

阳极反应（氧化反应）

$\text{Ni(OH)}_2 + \text{OH}^- \rightarrow \text{NiOOH} + \text{H}_2\text{O} + e^-$
关键点：氢氧化镍被氧化为氢氧化镍酸（NiOOH），释放质子和电子。

阴极反应（还原反应）

$\text{M} + \text{H}_2\text{O} + e^- \rightarrow \text{MH} + \text{OH}^-$
关键点：储氢合金（M）吸收氢离子形成氢化物（MH），释放OH⁻。

总反应

$\text{M} + \text{Ni(OH)}_2 \rightarrow \text{MH} + \text{NiOOH}$
意义：充电将电能转化为化学能，恢复活性物质。

3. 放电过程

正极反应（还原反应）

$\text{NiOOH} + \text{H}_2\text{O} + e^- \rightarrow \text{Ni(OH)}_2 + \text{OH}^-$
关键点：氢氧化镍酸被还原为氢氧化镍。

负极反应（氧化反应）

$\text{MH} + \text{OH}^- \rightarrow \text{M} + \text{H}_2\text{O} + e^-$
关键点：储氢合金释放氢，恢复金属态（M）。

总反应

$\text{MH} + \text{NiOOH} \rightarrow \text{M} + \text{Ni(OH)}_2$
意义：放电将化学能转化为电能，供外部电路使用。