Nickel-Cadmium-Akkumulator

Experimente:
Versuch: Nickel-Cadmium-Akkumulator


Der Nickel-Cadmium-Akkumulator (Mignonzelle) besteht aus einer Nickeloxid/Nickeldioxidelektrode und einer Cadmium/Cadmiumhydroxidelektrode. Als Elektrolyt verwendet man Kaliumhydroxid. Dieser Akku liefert eine Spannung von etwa 1,3 Volt. Die ablaufenden Elektrodenreaktionen sind komplex. Man kann sie aber vereinfacht wie folgt beschreiben:

Beim Laden:
Minuspol: Cd(OH)2 + 2 e- à Cd + 2 OH-
Pluspol: NiO + 2 OH- à NiO2 + H2O + 2 e-
Gesamtreaktion (verkürzt): Cd+II + Ni+II à Cd0 + Ni+IV

Beim Entladen:
Minuspol: Cd + 2 OH- à Cd(OH)2 + 2 e-
Pluspol: NiO2 + H2O + 2 e- à NiO + 2 OH-
Gesamtreaktion (verkürzt): Cd0 + Ni+IV à Cd+II + Ni+II

Da Cadmium giftig ist, verwenden wir im Versuch 17 Eisen.

Warum scheiden sich an der Kathode nicht Wasserstoff-Ionen ab? Cadmium hat (wie übrigens auch das verwandte Quecksilber) gegenüber Wasserstoff eine sehr hohe Überspannung.
Anders ist es bei den Eisenmetallen (Fe-Co-Ni). Deshalb nimmt man diese hier nicht als Elektrodenmaterial, obwohl sie ungiftig sind. Edisons "Eisen"-Nickel-Akku hatte übrigens als Kathode eine cadmierte Eisenplatte.

Lies dazu Der Ni/Cd-Akkumulator.


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Letzte Überarbeitung: 04. Dezember 2011, Dagmar Wiechoczek