
【機】 ionic conductance
ion
【化】 ion
【醫】 ion
【醫】 electrical conductivity
離子導電度(Ionic Conductivity)是衡量電解質材料中離子遷移能力的關鍵物理量,指在單位電場強度下,單位體積或單位面積内離子載流子定向移動所産生的電導率。其核心參數包括:
定義與單位
離子導電度(σ)表示離子在電場作用下的遷移效率,國際單位為西門子每米(S/m)。計算公式為:
$$ sigma = sum n_i q_i mu_i $$
其中 ( n_i ) 為離子濃度,( q_i ) 為離子電荷量,( mu_i ) 為離子遷移率。
影響機制
應用領域
固态電解質(如LLZO陶瓷)、液态電解液(锂電/鈉電)、生物電導系統(細胞膜離子通道)的性能評估依賴此參數。例如,固态電池要求電解質離子電導率>10⁻⁴ S/m以實現室溫高效運行。
測量方法
主流技術包括交流阻抗譜(EIS)和直流極化法,通過測定電阻率反推電導率值。
權威參考來源:
離子導電度是衡量電解質中離子在電場作用下導電能力的物理量,具體解釋如下:
1. 定義與機制 離子導電度指溶液中或熔融态電解質内正負離子定向移動形成的導電能力。其本質是帶電離子在電場驅動下的遷移行為,與金屬中依靠自由電子的導電機制不同。
2. 關鍵影響因素
3. 應用領域 主要應用于:電解質溶液分析、電池電解液設計、工業電化學加工、生物電導率檢測等領域。
4. 單位與測量 國際單位為西門子/米(S/m),常用衍生單位包括μS/cm(微西門子每厘米),測量時需考慮溫度補償(通常标準化為25℃)。
注:導電度與電導率常被混用,嚴格來說電導率是物質的本征屬性,而導電度可能指具體測量值。對于水質檢測,500 μS/cm以上的導電度可能影響植物生長。
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