stringtranslate.com

Ионная проводимость (твердое тело)

Протонный проводник в статическом электрическом поле .

Ионная проводимость (обозначается λ ) является мерой тенденции вещества к ионной проводимости . Ионная проводимость — это движение ионов . Явление наблюдается в твердых телах и растворах. Ионная проводимость — один из механизмов тока . [1]

В кристаллических твердых телах

В большинстве твердых тел ионы жестко занимают фиксированные положения, прочно охваченные соседними атомами или ионами. В некоторых твердых телах выбранные ионы очень подвижны, что обеспечивает ионную проводимость. Подвижность увеличивается с температурой. Материалы, демонстрирующие это свойство, используются в батареях. Хорошо известным ионнопроводящим твердым телом является β''-глинозем («BASE»), форма оксида алюминия , которая имеет каналы, через которые могут перемещаться катионы натрия. Когда эта керамика образует комплекс с подвижным ионом , таким как Na + , она ведет себя как так называемый быстрый ионный проводник . BASE используется в качестве мембраны в нескольких типах электрохимических ячеек с расплавленной солью . [2]

История

Ионная проводимость в твердых телах была предметом интереса с начала 19 века. Майкл Фарадей установил в 1839 году , что законы электролиза также соблюдаются в ионных твердых телах, таких как фторид свинца(II) ( PbF2 ) и сульфид серебра ( Ag2S ) . В 1921 году было обнаружено, что твердый иодид серебра ( AgI ) обладает необычайно высокой ионной проводимостью при температурах выше 147 °C, AgI переходит в фазу, которая имеет ионную проводимость ~ 1–1 см −1 . [ необходимо разъяснение ] Эта высокотемпературная фаза AgI является примером суперионного проводника . Неупорядоченная структура этого твердого тела позволяет ионам Ag + легко перемещаться. Нынешним рекордсменом по ионной проводимости является родственный материал Ag2 [ HgI4 ] . [3] β''-глинозем был разработан в Ford Motor Company в поисках устройства хранения для электромобилей при разработке натрий-серного аккумулятора . [2]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Ричард Тертон. (2000). Физика твердого тела. Нью-Йорк:: Oxford University Press. ISBN  0-19-850352-0 .
  2. ^ ab Lu, Xiaochuan; Xia, Guanguang; Lemmon, John P.; Yang, Zhenguo (2010). «Усовершенствованные материалы для натрий-бета-алюминиевых батарей: состояние, проблемы и перспективы». Journal of Power Sources . 195 (9): 2431–2442. Bibcode : 2010JPS...195.2431L. doi : 10.1016/j.jpowsour.2009.11.120.
  3. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 800. ISBN 978-0-08-037941-8.

Внешние ссылки