در علم مواد ، رساناهای یونی سریع ، رساناهای جامد با یون های بسیار متحرک هستند. این مواد در زمینه یون های جامد مهم هستند و به عنوان الکترولیت های جامد و رساناهای ابریونی نیز شناخته می شوند. این مواد در باتری ها و سنسورهای مختلف کاربرد دارند. رساناهای یونی سریع عمدتاً در پیل های سوختی اکسید جامد استفاده می شوند. آنها به عنوان الکترولیت های جامد اجازه حرکت یون ها را بدون نیاز به یک مایع یا غشای نرم که الکترودها را جدا می کند، می دهند. این پدیده بر جهش یونها از بین یک ساختار کریستالی سخت متکی است.
رساناهای یونی سریع ذاتاً، حد واسط بین جامدات کریستالی با ساختار منظم و یون های بی حرکت، و الکترولیت های مایع بدون ساختار منظم و یون های کاملا متحرک، هستند. الکترولیت های جامد در حالت جامد همه ابرخازن های ، باتری ها و پیل های سوختی و در انواع مختلف حسگرهای شیمیایی کاربرد دارند.
در الکترولیت های جامد ( شیشه یا کریستال ) ، رسانایی یونی Ω i می تواند هر مقداری داشته باشد، اما باید بسیار بزرگتر از رساناهای الکترونیکی باشد. معمولاً جامداتی که در آنها Ω i در مرتبه 0. 0001 تا 0. 1 اهم - 1 سانتی متر - 1 ( 300 K ) باشد، رسانای ابریونی نامیده می شوند.
رساناهای پروتونی دسته خاصی از الکترولیت های جامد هستند که یون های هیدروژن به عنوان حامل بار عمل می کنند. یک مثال قابل توجه آب ابریونی است.
رساناهای ابریونی که در آن ها، Ω i بیشتر از 0. 1 اهم - 1 سانتی متر - 1 ( 300 K ) است و انرژی فعال سازی برای انتقال یون، یعنی E i، کوچک است ( حدود 0. 1 eV ) ، رسانای ابریونی پیشرفته نامیده می شوند. مشهورترین نمونه رسانای ابریونی پیشرفته جامد RbAg < sub id="mwMA"> 4< /sub> I < sub id="mwMQ"> 5< /sub> است که در آن Ω i > 0. 25 اهم - 1 سانتی متر - 1 و Ω e ~ 10 - 9 اهم - 1 سانتی متر - 1 در 300 K. [ ۱] [ ۲] تحرک یونی هال ( رانش ) در RbAg 4 I 5 حدود 2 ×۱۰−۴ cm 2 / ( V•s ) در اتاق است. [ ۳] نمودار سیستماتیک Ω e – Ω i که انواع مختلف رساناهای یونی حالت جامد را متمایز می کند در شکل آورده شده است. [ ۴] [ ۵]
هنوز هیچ مثال واضحی از رساناهای یونی سریع در دسته رساناهای ابریونی پیشرفته فرضی ( مناطق 7 و 8 در نمودار طبقه بندی ) شرح داده نشده است. با این حال، در ساختار کریستالی چندین رسانای ابریونی، به عنوان مثال در کانی های گروه پیرسیت - پلی بازیت، قطعات ساختاری بزرگ با انرژی فعال سازی انتقال یونی Ei < kBT ( 300 К ) در سال 2006 کشف شد. [ ۶]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفرساناهای یونی سریع ذاتاً، حد واسط بین جامدات کریستالی با ساختار منظم و یون های بی حرکت، و الکترولیت های مایع بدون ساختار منظم و یون های کاملا متحرک، هستند. الکترولیت های جامد در حالت جامد همه ابرخازن های ، باتری ها و پیل های سوختی و در انواع مختلف حسگرهای شیمیایی کاربرد دارند.
در الکترولیت های جامد ( شیشه یا کریستال ) ، رسانایی یونی Ω i می تواند هر مقداری داشته باشد، اما باید بسیار بزرگتر از رساناهای الکترونیکی باشد. معمولاً جامداتی که در آنها Ω i در مرتبه 0. 0001 تا 0. 1 اهم - 1 سانتی متر - 1 ( 300 K ) باشد، رسانای ابریونی نامیده می شوند.
رساناهای پروتونی دسته خاصی از الکترولیت های جامد هستند که یون های هیدروژن به عنوان حامل بار عمل می کنند. یک مثال قابل توجه آب ابریونی است.
رساناهای ابریونی که در آن ها، Ω i بیشتر از 0. 1 اهم - 1 سانتی متر - 1 ( 300 K ) است و انرژی فعال سازی برای انتقال یون، یعنی E i، کوچک است ( حدود 0. 1 eV ) ، رسانای ابریونی پیشرفته نامیده می شوند. مشهورترین نمونه رسانای ابریونی پیشرفته جامد RbAg < sub id="mwMA"> 4< /sub> I < sub id="mwMQ"> 5< /sub> است که در آن Ω i > 0. 25 اهم - 1 سانتی متر - 1 و Ω e ~ 10 - 9 اهم - 1 سانتی متر - 1 در 300 K. [ ۱] [ ۲] تحرک یونی هال ( رانش ) در RbAg 4 I 5 حدود 2 ×۱۰−۴ cm 2 / ( V•s ) در اتاق است. [ ۳] نمودار سیستماتیک Ω e – Ω i که انواع مختلف رساناهای یونی حالت جامد را متمایز می کند در شکل آورده شده است. [ ۴] [ ۵]
هنوز هیچ مثال واضحی از رساناهای یونی سریع در دسته رساناهای ابریونی پیشرفته فرضی ( مناطق 7 و 8 در نمودار طبقه بندی ) شرح داده نشده است. با این حال، در ساختار کریستالی چندین رسانای ابریونی، به عنوان مثال در کانی های گروه پیرسیت - پلی بازیت، قطعات ساختاری بزرگ با انرژی فعال سازی انتقال یونی Ei < kBT ( 300 К ) در سال 2006 کشف شد. [ ۶]
wiki: رسانای یونی سریع