La diversidad de electrodos de níquel se debe a su excelente conductividad y resistencia a la corrosión, así como a su capacidad de ajuste del rendimiento, lograda mediante tecnologías de materiales modernas (como el diseño de nanoestructuras). Las aplicaciones van desde varillas de soldadura de alta temperatura para soldadura industrial (p. ej., ENiCrMo-3), electrodos nanocompuestos para dispositivos avanzados de almacenamiento de energía (p. ej., matrices de NiSe/CoSe/Ni₃Se₂), placas de níquel de alta pureza en tanques de galvanoplastia (p. ej., placas de cátodo de níquel N4 ), pastas de níquel de precisión para componentes microelectrónicos (p. ej., LX-NJ9020), hasta filtros catalíticos en aplicaciones de protección ambiental (níquel espumoso fotocatalítico). Los electrodos de níquel abarcan prácticamente cualquier escenario de aplicación crítico, desde la industria pesada tradicional hasta los campos de alta tecnología de vanguardia.
Estos electrodos de níquel se utilizan principalmente para unir o reparar componentes de aleación de níquel que operan en entornos corrosivos y de alta temperatura. Entre los tipos y nombres de productos más comunes se encuentra el electrodo de soldadura de aleación de níquel ENiCrMo-3 (comúnmente conocido como varilla de soldadura de aleación de níquel-cromo-molibdeno), que tiene un rango de corriente de operación de 50 a 150 amperios y soporta temperaturas de hasta 540 °C. Es especialmente adecuado para soldar materiales como Hastelloy, ya que ofrece un arco estable y una alta resistencia al agrietamiento. Además, existen productos en serie como los electrodos ENiCrFe-0, ENiCrFe-2 y ENiCrMo-5, diseñados para diferentes aleaciones de níquel (como las aleaciones Inconel) para satisfacer requisitos específicos de soldadura en entornos de alta temperatura y alta presión.
En dispositivos avanzados de almacenamiento de energía, como baterías de iones de litio y supercondensadores, el níquel se utiliza ampliamente debido a su excelente conductividad y flexibilidad de diseño estructural. Estos electrodos de níquel se presentan en diversas formas, y sus nombres suelen describir sus características estructurales. Por ejemplo, el cátodo nanocompuesto de Ni/Ni poroso/V₂O₅ combina colectores de corriente de níquel poroso con nanoláminas de pentóxido de vanadio sin aglutinantes tradicionales, lo que mejora significativamente la eficiencia de difusión de iones de litio. Tras 100 ciclos a una tasa de 0,2 °C, su capacidad de retención supera el 90 %. Otro ejemplo es el electrodo de níquel de matriz nanocompuesta de NiSe/CoSe/Ni₃Se₂ con forma de gladiolo, cuya exclusiva estructura compuesta de nanoalambre unidimensional y nanolámina bidimensional le confiere una capacidad específica excepcional de hasta 1666 F/g (a una densidad de corriente de 0,5 A/g), lo que lo convierte en la opción ideal para supercondensadores de alto rendimiento. Además, la espuma de níquel porosa tridimensional es un producto fundamental e importante, con una porosidad de hasta el 80 % y una densidad de aproximadamente 0,25 g/cm³, que combina una excelente conductividad y una gran superficie específica. Se utiliza ampliamente como colector de corriente en baterías o como sustrato portador en reacciones catalíticas.
En las industrias de galvanoplastia y los procesos de electrólisis , el níquel se usa comúnmente como material de ánodo o cátodo. Los productos típicos incluyen placas de cátodo de níquel coloreadas por oxidación electroforética, con materiales específicos como placas de níquel N4, placas de níquel N6 o placas de níquel Ni201. Estas placas de níquel laminadas en frío de alta pureza (>99,9%) exhiben una excelente resistencia a la corrosión electrolítica. Las especificaciones comunes incluyen 3,0 mm de espesor, 150 mm de ancho y 6750 mm de largo, diseñadas específicamente para el proceso de coloración electroforética de perfiles de aluminio. Otro tipo usado para pruebas de laboratorio y a pequeña escala es el ánodo de níquel de prueba Hastelloy, típicamente fabricado como bloques de ánodo de níquel electrolítico (dimensiones como 60×70×3–5 mm), hechos de níquel puro, para optimizar los parámetros del proceso de galvanoplastia.
En el campo de los componentes electrónicos , el polvo de níquel es un material clave para la fabricación de los electrodos de níquel de los MLCC. Su principal forma de producto es la pasta de electrodos de níquel, como la pasta de electrodos de níquel para MLCC modelo LX-NJ9020. Esta pasta contiene aproximadamente un 56±1% de contenido sólido, con tamaños de partícula de polvo de níquel de aproximadamente 600 nanómetros, y está diseñada para temperaturas de sinterización dentro del rango de 1250±150 grados Celsius, adecuada para condensadores que utilizan materiales dieléctricos como X7R/X5R. Para satisfacer la demanda de tamaños más pequeños (como 0402 o menores) y MLCC de mayor capacidad, se utiliza polvo de níquel ultrafino de tamaño nanométrico (tamaño de partícula personalizable entre 1 y 100 nanómetros). Este tipo de polvo de níquel se produce típicamente mediante deposición física de vapor, lo que garantiza la ausencia de contaminación química por ligandos, y sirve como material central para lograr una alta densidad de capacitancia en condensadores miniatura.
La estructura porosa del níquel también se utiliza para funciones de filtración y catalíticas. Un producto representativo es el filtro fotocatalítico de níquel en espuma, que utiliza níquel en espuma tridimensional como sustrato y está recubierto con una capa fotocatalítica de dióxido de titanio (TiO₂) a escala nanométrica. Bajo luz ultravioleta, este material compuesto puede descomponer eficazmente los contaminantes atmosféricos (como el formaldehído), lo que lo hace adecuado para su uso como filtro fotocatalítico tridimensional de níquel en espuma en purificadores de aire y sistemas de aire acondicionado, permitiendo la autoregeneración del aire.
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