Keragaman elektroda nikel berasal dari konduktivitas dan ketahanan korosi material nikel yang sangat baik, serta kemampuan penyetelan kinerjanya yang dicapai melalui teknologi material modern (seperti desain nanostruktur). Aplikasinya beragam, mulai dari batang las suhu tinggi untuk pengelasan industri (misalnya, ENiCrMo-3), elektroda nanokomposit untuk perangkat penyimpanan energi canggih (misalnya, susunan NiSe/CoSe/Ni₃Se₂), pelat nikel dengan kemurnian tinggi dalam tangki elektroplating (misalnya, pelat katoda nikel N4 ), pasta nikel presisi untuk komponen mikroelektronik (misalnya, LX-NJ9020), hingga filter katalitik dalam aplikasi perlindungan lingkungan (nikel busa fotokatalitik), elektroda nikel mencakup hampir setiap skenario aplikasi penting, mulai dari industri berat tradisional hingga bidang teknologi tinggi mutakhir.
Elektroda Nikel ini terutama digunakan untuk menyambung atau memperbaiki komponen paduan berbasis nikel yang beroperasi di lingkungan korosif bersuhu tinggi. Jenis dan nama produk spesifik yang umum antara lain elektroda las paduan nikel ENiCrMo-3 (umumnya disebut batang las paduan nikel-kromium-molibdenum), yang memiliki rentang arus operasi 50 hingga 150 ampere dan dapat menahan suhu hingga 540 derajat Celcius. Elektroda ini sangat cocok untuk mengelas material seperti Hastelloy, karena memiliki kinerja busur yang stabil dan ketahanan retak yang kuat. Selain itu, terdapat produk seri seperti elektroda ENiCrFe-0, elektroda ENiCrFe-2, dan elektroda ENiCrMo-5, yang dirancang untuk berbagai paduan nikel (seperti paduan Inconel) guna memenuhi persyaratan pengelasan spesifik di lingkungan bersuhu dan bertekanan tinggi.
Dalam perangkat penyimpanan energi canggih seperti baterai litium-ion dan superkapasitor, nikel banyak digunakan karena konduktivitasnya yang sangat baik dan fleksibilitas desain strukturalnya. Elektroda nikel ini tersedia dalam berbagai bentuk, dengan nama produk yang biasanya menggambarkan karakteristik strukturalnya. Misalnya, katoda nano-komposit Ni/Berpori-Ni/V₂O₅ menggabungkan kolektor arus nikel berpori dengan lembaran nano vanadium pentoksida tanpa pengikat tradisional, sehingga secara signifikan meningkatkan efisiensi difusi ion litium. Setelah 100 siklus pada laju 0,2C, retensi kapasitasnya melebihi 90%. Contoh lain adalah elektroda nikel array nano-komposit NiSe/CoSe/Ni₃Se₂ berbentuk gladiol, yang struktur nanokawat satu dimensi dan komposit lembaran nano dua dimensinya yang unik memberikan kapasitansi spesifik yang luar biasa hingga 1666 F/g (pada kerapatan arus 0,5 A/g), menjadikannya pilihan ideal untuk superkapasitor berkinerja tinggi. Selain itu, busa nikel berpori tiga dimensi merupakan produk fundamental dan penting dengan porositas hingga 80% dan densitas sekitar 0,25 g/cm³, yang menggabungkan konduktivitas yang sangat baik dan luas permukaan spesifik yang besar. Busa ini banyak digunakan sebagai pengumpul arus pada baterai atau sebagai substrat pembawa untuk reaksi katalitik.
Dalam industri elektroplating dan proses elektrolisis , nikel umumnya digunakan sebagai bahan anoda atau katoda. Produk-produk tipikal meliputi pelat katoda nikel pewarnaan oksidasi elektroforesis, dengan bahan-bahan khusus seperti pelat nikel N4, pelat nikel N6, atau pelat nikel Ni201, pelat nikel canai dingin dengan kemurnian tinggi (>99,9%) ini menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap korosi elektrolitik. Spesifikasi umum meliputi ketebalan 3,0 mm, lebar 150 mm, dan panjang 6750 mm, yang dirancang khusus untuk proses pewarnaan elektroforesis profil aluminium. Jenis lain yang digunakan untuk pengujian laboratorium dan skala kecil adalah anoda nikel uji Hastelloy, biasanya diproduksi sebagai blok anoda nikel elektrolitik (dimensi seperti 60×70×3–5 mm), terbuat dari nikel murni, untuk mengoptimalkan parameter proses elektroplating.
Dalam bidang komponen elektronik , bubuk nikel merupakan material utama untuk pembuatan elektroda nikel MLCC. Bentuk produk utamanya adalah pasta elektroda nikel, seperti pasta elektroda nikel MLCC model LX-NJ9020. Pasta ini mengandung sekitar 56±1% kandungan padatan, dengan ukuran partikel bubuk nikel sekitar 600 nanometer, dan dirancang untuk suhu sintering dalam kisaran 1250±150 derajat Celsius, cocok untuk kapasitor yang menggunakan bahan dielektrik seperti X7R/X5R. Untuk memenuhi permintaan ukuran yang lebih kecil (seperti 0402 atau lebih kecil) dan MLCC berkapasitas lebih tinggi, bubuk nikel ultra-halus berukuran nano (ukuran partikel dapat disesuaikan antara 1 dan 100 nanometer) digunakan. Jenis bubuk nikel ini biasanya diproduksi melalui deposisi uap fisik, memastikan tidak ada kontaminasi ligan kimia, dan berfungsi sebagai material inti untuk mencapai kerapatan kapasitansi tinggi dalam kapasitor miniatur.
Struktur nikel yang berpori juga dimanfaatkan untuk fungsi filtrasi dan katalitik. Produk representatifnya adalah filter nikel busa fotokatalitik, yang menggunakan nikel busa tiga dimensi sebagai substrat dan dilapisi dengan lapisan fotokatalitik titanium dioksida (TiO₂) berskala nano pada permukaannya. Di bawah sinar ultraviolet, material komposit ini dapat secara efektif menguraikan polutan udara (seperti formaldehida), sehingga cocok untuk digunakan sebagai filter fotokatalitik nikel busa tiga dimensi pada pembersih udara dan sistem pendingin udara, yang memungkinkan fungsi pemurnian udara yang dapat beregenerasi sendiri.
Bahasa
