ความหลากหลายของอิเล็กโทรดนิกเกิลเกิดจากคุณสมบัติการนำไฟฟ้าและความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมของวัสดุนิกเกิล รวมถึงความสามารถในการปรับแต่งประสิทธิภาพที่เกิดจากเทคโนโลยีวัสดุสมัยใหม่ (เช่น การออกแบบโครงสร้างระดับนาโน) การใช้งานมีตั้งแต่แท่งเชื่อมอุณหภูมิสูงสำหรับงานเชื่อมอุตสาหกรรม (เช่น ENiCrMo-3) อิเล็กโทรดนาโนคอมโพสิตสำหรับอุปกรณ์กักเก็บพลังงานขั้นสูง (เช่น อาร์เรย์ NiSe/CoSe/Ni₃Se₂) แผ่นนิกเกิลบริสุทธิ์สูงในถังชุบไฟฟ้า (เช่น แผ่น แคโทดนิกเกิล N4 ) เพสต์นิกเกิลความแม่นยำสูงสำหรับส่วนประกอบไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (เช่น LX-NJ9020) ไปจนถึงตัวกรองเร่งปฏิกิริยาในงานปกป้องสิ่งแวดล้อม (โฟมนิกเกิลโฟโตแคทาไลติก) อิเล็กโทรดนิกเกิลครอบคลุมแทบทุกสถานการณ์การใช้งานที่สำคัญ ตั้งแต่อุตสาหกรรมหนักแบบดั้งเดิมไปจนถึงสาขาเทคโนโลยีขั้นสูง
อิเล็กโทรดนิกเกิลเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเชื่อมหรือซ่อมแซมชิ้นส่วนโลหะผสมนิกเกิลที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและกัดกร่อน ประเภทและชื่อผลิตภัณฑ์เฉพาะที่พบบ่อย ได้แก่ อิเล็กโทรดเชื่อมโลหะผสมนิกเกิล ENiCrMo-3 (หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าแท่งเชื่อมโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม-โมลิบดีนัม) ซึ่งมีช่วงกระแสไฟฟ้าทำงาน 50 ถึง 150 แอมแปร์ และสามารถทนอุณหภูมิสูงถึง 540 องศาเซลเซียส เหมาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุเชื่อม เช่น Hastelloy ซึ่งมีประสิทธิภาพการอาร์กที่เสถียรและทนต่อการแตกร้าวได้ดี นอกจากนี้ยังมีผลิตภัณฑ์ซีรีส์อื่นๆ เช่น อิเล็กโทรด ENiCrFe-0 อิเล็กโทรด ENiCrFe-2 และอิเล็กโทรด ENiCrMo-5 ซึ่งออกแบบมาสำหรับโลหะผสมนิกเกิลชนิดต่างๆ (เช่น โลหะผสม Inconel) เพื่อตอบสนองความต้องการการเชื่อมเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง
ในอุปกรณ์กักเก็บพลังงานขั้นสูง เช่น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและซูเปอร์คาปาซิเตอร์ นิกเกิลถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเนื่องจากมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมและความยืดหยุ่นในการออกแบบโครงสร้าง อิเล็กโทรดนิกเกิลเหล่านี้มีหลายรูปแบบ โดยชื่อผลิตภัณฑ์มักจะอธิบายลักษณะโครงสร้าง ตัวอย่างเช่น แคโทดนาโนคอมโพสิต Ni/Porous-Ni/V₂O₅ ประกอบด้วยตัวเก็บกระแสนิกเกิลที่มีรูพรุนเข้ากับแผ่นนาโนวาเนเดียมเพนทอกไซด์โดยไม่ต้องใช้สารยึดเกาะแบบดั้งเดิม ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแพร่กระจายของลิเธียมไอออนได้อย่างมาก หลังจากผ่านรอบ 100 รอบที่อัตรา 0.2C ความจุของอิเล็กโทรดจะคงอยู่เกิน 90% อีกตัวอย่างหนึ่งคืออิเล็กโทรดนิกเกิลแบบอาร์เรย์นาโนคอมโพสิต NiSe/CoSe/Ni₃Se₂ รูปทรงแกลดิโอลัส ซึ่งมีโครงสร้างคอมโพสิตแบบเส้นลวดนาโนมิติเดียวและแผ่นนาโนสองมิติที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้อิเล็กโทรดนี้มีความจุจำเพาะที่โดดเด่นสูงถึง 1666 F/g (ที่ความหนาแน่นกระแส 0.5 A/g) จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับซูเปอร์คาปาซิเตอร์ประสิทธิภาพสูง นอกจากนี้ โฟมนิกเกิลที่มีรูพรุนสามมิติยังเป็นผลิตภัณฑ์พื้นฐานและสำคัญ โดยมีความพรุนสูงถึง 80% และมีความหนาแน่นประมาณ 0.25 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ผสานคุณสมบัติการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมและพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ โฟมนิกเกิลชนิดนี้ถูกใช้อย่างกว้างขวางในฐานะตัวเก็บกระแสไฟฟ้าในแบตเตอรี่ หรือเป็นสารตั้งต้นสำหรับปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยา
ในอุตสาหกรรมการชุบด้วยไฟฟ้าและกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสนิกเกิลมักถูกใช้เป็นวัสดุแอโนดหรือแคโทด ผลิตภัณฑ์ทั่วไป ได้แก่ แผ่นแคโทดนิกเกิลเคลือบสีออกซิเดชันด้วยอิเล็กโทรโฟเรติก ซึ่งมีวัสดุเฉพาะ เช่น แผ่นนิกเกิล N4 แผ่นนิกเกิล N6 หรือแผ่นนิกเกิล Ni201 แผ่นนิกเกิลรีดเย็นที่มีความบริสุทธิ์สูง (>99.9%) เหล่านี้มีความทนทานต่อการกัดกร่อนด้วยอิเล็กโทรไลต์ได้ดีเยี่ยม ข้อกำหนดทั่วไปประกอบด้วยความหนา 3.0 มม. ความกว้าง 150 มม. และความยาว 6750 มม. ซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับกระบวนการเคลือบสีด้วยอิเล็กโทรโฟเรติกของโปรไฟล์อะลูมิเนียม อีกประเภทหนึ่งที่ใช้สำหรับการทดสอบในห้องปฏิบัติการและการทดสอบขนาดเล็กคือแอโนดนิกเกิลทดสอบ Hastelloy ซึ่งโดยทั่วไปผลิตเป็นบล็อกแอโนดนิกเกิลอิเล็กโทรไลต์ (ขนาดต่างๆ เช่น 60×70×3–5 มม.) ทำจากนิกเกิลบริสุทธิ์ เพื่อปรับพารามิเตอร์ของกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าให้เหมาะสมที่สุด
ในอุตสาหกรรมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ผงนิกเกิลเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตอิเล็กโทรดนิกเกิลของ MLCC ผลิตภัณฑ์หลักคือเพสต์อิเล็กโทรดนิกเกิล เช่น เพสต์อิเล็กโทรดนิกเกิล MLCC รุ่น LX-NJ9020 เพสต์นี้มีปริมาณของแข็งประมาณ 56±1% ขนาดอนุภาคผงนิกเกิลประมาณ 600 นาโนเมตร และออกแบบมาสำหรับการเผาที่อุณหภูมิ 1,250±150 องศาเซลเซียส เหมาะสำหรับตัวเก็บประจุที่ใช้วัสดุไดอิเล็กทริก เช่น X7R/X5R เพื่อตอบสนองความต้องการ MLCC ขนาดเล็ก (เช่น 0402 หรือเล็กกว่า) และความจุที่สูงขึ้น จึงใช้ผงนิกเกิลละเอียดพิเศษขนาดนาโน (ขนาดอนุภาคที่ปรับแต่งได้ระหว่าง 1 ถึง 100 นาโนเมตร) โดยทั่วไปผงนิกเกิลชนิดนี้ผลิตขึ้นโดยการสะสมไอทางกายภาพ เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการปนเปื้อนของลิแกนด์ทางเคมี และทำหน้าที่เป็นวัสดุหลักสำหรับการสร้างความหนาแน่นของความจุสูงในตัวเก็บประจุขนาดเล็ก
โครงสร้างรูพรุนของนิกเกิลยังถูกนำไปใช้ในการกรองและเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ผลิตภัณฑ์ตัวอย่างคือแผ่นกรองโฟมนิกเกิลแบบโฟโตแคทาไลติก ซึ่งใช้โฟมนิกเกิลสามมิติเป็นสารตั้งต้น และเคลือบด้วย ชั้นโฟโตแคทาไล ติกไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO₂) ระดับนาโนบนพื้นผิว ภายใต้แสงอัลตราไวโอเลต วัสดุคอมโพสิตนี้สามารถย่อยสลายสารมลพิษในอากาศ (เช่น ฟอร์มาลดีไฮด์) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงเหมาะสำหรับใช้เป็นแผ่นกรองโฟมนิกเกิลแบบโฟโตแคทาไลติกสามมิติในเครื่องฟอกอากาศและระบบปรับอากาศ ช่วยให้สามารถฟอกอากาศได้เอง
ภาษา
