Ett nickel-zinkbatteri är en laddningsbar elektrokemisk cell, en enhet som omvandlar lagrad kemisk energi direkt till elektricitet. Batteriets anod, eller minuspol, är gjord av zink och katoden, eller positiv pol, av nickel. Elektronflödet sker från anoden till katoden genom mediet av en elektrolyt, vilket ger laddade partiklar som bär den elektriska strömmen. Icke-syra alkaliska elektrolyter används vanligtvis i ett nickel-zink-batteri. Omladdning vänder den elektrokemiska reaktionen och återskapar cellens ursprungliga kemiska struktur.
Ibland hänvisas till med sin elementära förkortning, NiZn, nickel-zink-batteriet patenterades av Thomas Edison 1901. Dåtidens produktionskapacitet gynnade andra konstruktioner och NiZn-batteriet var inte allmänt implementerat. Den relativt höga energitätheten, mängden energi som lagras i en given volym och den lätta tillgängligheten för batteriets råmaterial uppmuntrade dock fortsatt forskning.
I tidiga versioner av nickel-zink-batteriet visade sig zinkelektroden vara instabil över tiden. Zinkoxid producerad av anoden bildade dendriter, eller filament, i elektrolytlösningen. Dendritbildning gjorde cellen utsatt för kortslutning och resulterade följaktligen i ett begränsat antal laddnings-/uppladdningscykler. Instabiliteten hämmade också cellens fullständiga återställning när den laddades upp, vilket ledde till deformation av anodterminalen.
Alkaliska elektrolytlösningar har utvecklats som stabiliserar zinkelektroden som, tillsammans med en inre polymerseparator, övervinner problem till följd av dendritbildning och terminal deformation. Framsteg inom materialvetenskap har också möjliggjort produktion av zink- och nickelterminaler som är fria från tungmetallelement. Ett kraftfullare och längre batteri än vad som var möjligt med tidigare teknik är resultatet. Uppladdningsförmågan har ökat både i antal cykler och i återgången av cellen till sitt ursprungliga kemiska tillstånd.
En fördel med ett nickel-zink-batteri är dess förmåga att ersätta primära eller icke-uppladdningsbara batterier i hemelektronik. Dessa enheter kräver vanligtvis ett 1.5 V primärt alkaliskt batteri och skulle fungera bra med den uppladdningsbara NiZn:s 1.65 V nominella klassificering. Andra uppladdningsbara konstruktioner, såsom nickel-kadmium-batterier, har vanligtvis en nominell spänning på 1.2V, vilket kan leda till enhetsfel före fullständig batteriurladdning.
Nickel-zink-batteriet ses som ett miljövänligt alternativ till vanligare konstruktioner. Nickel och zink är båda relativt rikliga och var och en kan återvinnas helt genom återvinning. Kvicksilver, kadmium, bly eller andra giftiga metaller används inte i dess tillverkning, och det finns inte heller några brandfarliga eller frätande aktiva material.