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离子导电率英文解释翻译、离子导电率的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【医】 Hittorf number; transport number

分词翻译:

离子的英语翻译:

ion
【化】 ion
【医】 ion

导电率的英语翻译:

conductivity
【建】 conductivity

专业解析

离子导电率(Ionic Conductivity)指材料中离子定向迁移形成电流的能力,是衡量电解质(如溶液、熔盐、固体电解质)导电性能的核心物理量。其国际单位制为西门子每米(S/m)。以下从汉英词典角度解析其详细含义:

一、术语定义与物理本质

  1. 汉英对照

    • 离子(Ion):带电原子或原子团,在电场作用下可定向移动。
    • 导电率(Conductivity):表征材料传导电流能力的标量,与电阻率互为倒数($sigma = frac{1}{rho}$)。
    • 离子导电率(Ionic Conductivity):特指由离子迁移而非电子迁移主导的导电机制,常见于电解质材料。
  2. 物理意义

    离子导电率 $sigma$ 取决于单位体积内可移动离子数 $n_i$、离子电荷量 $q_i$ 及离子迁移率 $mu_i$,公式表达为:

    $$ sigma = sum n_i q_i mu_i $$

    迁移率 $mu_i$ 反映离子在材料中运动的难易程度,受晶格结构、温度及缺陷浓度影响。

二、关键影响因素

  1. 温度依赖性

    离子导电率随温度升高呈指数增长,遵循阿伦尼乌斯关系:

    $sigma T = A expleft(-frac{E_a}{k_B T}right)$

    其中 $E_a$ 为离子迁移活化能,$k_B$ 为玻尔兹曼常数。高温可增强离子热运动,降低迁移能垒。

  2. 材料结构

    • 晶体材料:离子电导依赖晶格缺陷(如空位、间隙离子),例如掺杂氧化锆(YSZ)中氧空位促进氧离子传导。
    • 非晶态材料:如玻璃电解质,离子通过无序网络中的通道迁移,导电率与网络形成体/修饰体比例相关。

三、应用领域示例

  1. 电化学器件

    燃料电池、锂离子电池依赖高离子导电率的电解质实现离子跨电极传输,如锂镧锆氧(LLZO)固态电解质 $sigma > 10^{-4}$ S/cm(室温)。

  2. 生物传感

    生物体液(如血液)的离子电导率可用于疾病诊断,异常值可能反映电解质失衡(如高钠血症)。


权威参考来源

  1. 剑桥大学材料科学系《电解质导电机理》
  2. 美国化学会《电化学材料手册》
  3. 德国马普研究所《固态离子学综述》
  4. 《自然·能源》期刊:固态电池电解质研究
  5. 世界卫生组织《临床生物电化学指南》

网络扩展解释

离子导电率是衡量材料中离子迁移能力的重要指标,指在电场作用下,材料传导离子电流的能力。它反映了离子在介质中移动的难易程度,通常用符号σ表示,单位为西门子/米(S/m)。以下是关键解析:

1.定义与公式

离子导电率由以下因素决定: $$ sigma = n cdot q cdot mu $$ 其中:

2.影响因素

3.应用领域

4.与电子导电率的区别

离子导电依赖带电离子的移动,而电子导电依赖自由电子。例如,金属铝通过电子导电(σ≈3.5×10⁷ S/m),而典型固态电解质(如LLZO)的离子导电率约为10⁻³ S/m。

若需进一步了解具体材料的导电机制或实验测量方法,可提供更具体的方向以便补充说明。

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