离子电导率英文解释翻译、离子电导率的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 ionic conductivity

分词翻译：

离子的英语翻译：

ion
【化】 ion
【医】 ion

电导率的英语翻译：

【化】 conductivity; electric conductivity; specific conductance
【医】 electroconductivity

专业解析

离子电导率（Ionic Conductivity）是指材料传导离子的能力，是衡量离子在电场作用下迁移效率的关键物理量。其定义为在单位电场强度下，单位时间内通过单位面积的离子电流密度。在电化学、材料科学和固态物理领域至关重要。

一、核心定义与物理意义

基本概念：
- 离子电导率 (σ)：表征材料导电性能的参数，特指由离子（而非电子或空穴）作为主要载流子贡献的电导率。单位为西门子每米（S/m）或西门子每厘米（S/cm）。
- 离子迁移：在外加电场作用下，材料中的可移动离子（如 Li⁺, Na⁺, H⁺, O²⁻, F⁻ 等）发生定向迁移，形成离子电流。电导率直接反映这种迁移的难易程度。
与电子电导率的区别：离子电导率源于离子的运动，而电子电导率源于电子的运动。许多材料（如电解质）主要依靠离子导电，而金属则主要依靠电子导电。混合导体则同时具有显著的离子和电子电导率。

二、数学表达与影响因素

离子电导率可通过以下公式定量描述： $$ sigma = sum_i n_i q_i mu_i $$ 其中：

$sigma$：离子电导率 (S/m)
$n_i$：载流子 i 的浓度 (number/m³)
$q_i$：载流子 i 的电荷量 (Coulomb)
$mu_i$：载流子 i 的迁移率 (m²/(V·s))

该公式表明，离子电导率取决于：

可移动离子浓度 (n_i)：材料中可参与导电的离子数量越多，电导率越高。
离子电荷 (q_i)：离子携带的电荷量越大，在相同电场下受到的驱动力越大，对电导率的贡献越大。
离子迁移率 (μ_i)：反映离子在材料晶格或结构中移动的难易程度。迁移率高意味着离子运动受到的阻碍小，电导率高。迁移率受温度、材料结构（如晶格缺陷、通道尺寸）、离子与基体的相互作用等因素强烈影响。

三、关键应用领域

电解质材料：是电池（锂离子电池、固态电池、燃料电池）、超级电容器、电化学传感器等器件的核心组件。高离子电导率是降低器件内阻、提高功率密度和效率的关键。例如，锂离子电池需要电解液或固态电解质具有高的 Li⁺ 电导率。
固态离子学：研究快离子导体（如 β-氧化铝、LISICON、NASICON、石榴石型氧化物、钙钛矿型氧化物等），这些材料在特定温度下具有异常高的离子电导率，应用于钠硫电池、氧传感器等。
生物电导：生物体内的神经信号传导、肌肉收缩等过程涉及离子（如 Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻）跨细胞膜的迁移，其电导特性对理解生理过程至关重要。
电化学器件：在电镀、电解、腐蚀科学等领域，离子在溶液或熔盐中的电导率直接影响过程效率和产物质量。

四、测量方法

常用测量离子电导率的方法包括：

阻抗谱法 (EIS)：最常用的方法，通过施加小振幅交流信号并测量材料在宽频率范围内的阻抗响应，利用等效电路模型拟合得到体电阻，进而计算电导率。
直流极化法：适用于电子电导率极低的纯离子导体，通过测量稳态直流电流和电压计算。
阻塞电极法：使用不允许离子通过的电极（如铂），迫使电流仅由离子传导，测量其电阻。

参考资料：

International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology (Gold Book) - "Conductivity, ionic". https://goldbook.iupac.org/ (Accessed: 2025-07-31)
West, A. R. Solid State Chemistry and its Applications. Wiley. Chapter on Solid Electrolytes.
Hille, B. Ion Channels of Excitable Membranes (3rd ed.). Sinauer Associates.
Barsoukov, E., & Macdonald, J. R. (Eds.). Impedance Spectroscopy: Theory, Experiment, and Applications (2nd ed.). Wiley.

网络扩展解释

离子电导率是描述物质中离子传导电流能力的物理量，主要用于电解质溶液、熔融态电解质或特定固体材料中。以下从定义、机制、公式、影响因素和应用领域五个方面综合解释：

1.定义与基本概念

离子电导率（符号常表示为$lambda$或$sigma$）反映离子在电场作用下定向迁移形成电流的能力。它与电子电导率不同，后者由自由电子传导，而前者依赖带电离子的运动，常见于液体电解质（如NaCl溶液）或特殊固体材料（如β”-氧化铝）。

2.传导机制

液体/熔融态电解质：离子脱离束缚后自由移动，正负离子在电场中反向迁移形成电流。
固体电解质：晶格缺陷（如空位、间隙离子）为离子提供迁移路径，温度升高可增强离子跃迁能力。例如，β”-氧化铝在高温下表现出优异的钠离子传导性，常用于钠硫电池。

3.计算公式

不同场景下公式形式有所差异：

简化公式：$sigma = K times c$（$K$为电导系数，$c$为离子浓度）。
综合公式：$sigma = frac{mu cdot c cdot varepsilon}{eta}$，其中$mu$为离子迁移率，$varepsilon$为介电常数，$eta$为粘度。该公式综合了材料性质对离子迁移的影响。

4.影响因素

离子浓度：浓度越高，可参与导电的离子数量越多。
温度：升温可降低液体粘度或增强固体离子跃迁，从而提高电导率。
材料特性：如介电常数、晶格缺陷密度等。

5.应用领域

电池技术：高离子电导率的固体电解质可提升电池效率和安全性。
电化学研究：评估电解质性能，优化燃料电池或电解槽设计。
水质监测：通过电导率间接反映水中离子总浓度（需注意与“离子电导率”概念的区别）。

总结

离子电导率是材料科学和电化学中的核心参数，其研究对新能源器件开发和水质分析等具有重要意义。实际应用中需根据具体场景选择测量方法和公式模型。