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離子電導性英文解釋翻譯、離子電導性的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【化】 ionic conductivity

分詞翻譯:

離子的英語翻譯:

ion
【化】 ion
【醫】 ion

電導的英語翻譯:

conductance
【化】 conductance; electric conductance
【醫】 conductance

專業解析

離子電導性(Ionic Conductivity)是指材料在電場作用下,其内部帶電離子定向遷移并傳導電流的能力。它是衡量電解質材料(如熔鹽、離子液體、固體電解質、導電聚合物等)導電性能的核心物理參數。

核心概念解析:

  1. 傳導機制: 與金屬依靠自由電子導電不同,離子電導性依賴于材料中可移動的陽離子(如 Li⁺, Na⁺, H⁺)和/或陰離子(如 O²⁻, F⁻, Cl⁻)在電場驅動下的定向遷移(擴散)。離子的遷移率、濃度以及遷移路徑的暢通程度共同決定了電導率的高低。
  2. 關鍵參數: 離子電導率(σ)是量化該性質的物理量,單位為西門子每米(S/m)或西門子每厘米(S/cm)。它通常與離子遷移數(tᵢₒₙ)相關聯,後者表示總電流中由離子遷移貢獻的比例(理想電解質 tᵢₒₙ ≈ 1)。
  3. 溫度依賴性: 離子電導率通常隨溫度升高而顯著增加,遵循阿倫尼烏斯關系: $$ sigma = sigma_0 expleft(-frac{E_a}{kT}right) $$ 其中 σ₀ 是指前因子,Eₐ 是離子遷移的活化能,k 是玻爾茲曼常數,T 是絕對溫度。這表明升溫有助于克服離子遷移的能壘。

重要應用領域:

  1. 電化學儲能: 是锂離子電池、鈉離子電池、固态電池等核心組件(電解質)的關鍵性能指标。高離子電導率意味着更快的充放電速率和更高的功率密度。固态電解質的研究尤其緻力于提升其離子電導率至接近液态電解質的水平。
  2. 電化學傳感器: 離子選擇性電極、氣體傳感器等利用特定離子在敏感膜中的遷移傳導信號。
  3. 燃料電池: 如固體氧化物燃料電池(SOFC)中的氧離子導體電解質(如摻雜氧化锆 YSZ)或質子導體電解質(如摻雜鋇锆酸鹽),其離子電導率直接影響電池效率。
  4. 電緻變色器件: 離子導體層用于在電場作用下注入/抽出離子,引發材料的顔色變化。

引用參考來源:

  1. 國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) - 電化學術語定義: (鍊接略) 提供标準化的電化學基本概念定義,包括離子傳導相關術語。
  2. 《電化學基礎》(Bard & Faulkner): (鍊接略) 經典電化學教材,詳細闡述離子傳導機制、遷移數、電導率測量等理論基礎。
  3. 《固态離子學》(材料科學期刊): (鍊接略) 專注于離子在固體中傳輸的科學與技術,發表大量關于離子導體材料(包括高離子電導率材料)的研究論文和綜述。
  4. 美國能源部 (DOE) - 電池研究項目報告: (鍊接略) 政府機構報告,強調高離子電導率電解質(尤其是固态電解質)對下一代電池技術發展的重要性。
  5. 《燃料電池系統詳解》(Larminie & Dicks): (鍊接略) 權威燃料電池專著,深入讨論不同種類燃料電池中使用的離子導體電解質及其性能要求。

總而言之,離子電導性是理解電解質材料功能的核心,對現代電化學技術和能源器件的發展至關重要。

網絡擴展解釋

離子電導性是指材料或體系中離子在電場作用下定向遷移并形成電流的能力。以下是其核心要點:

一、基本定義

離子電導性主要表現為正、負離子在電場中的定向運動,常見于電解質溶液或熔融态電解質。例如,鉀離子在去極化過程中通過慢通道外流形成複極化,體現了離子電導的時間依賴性。

二、主要特征

  1. 電解效應:導電過程中伴隨離子遷移引起的物質分解,如電解質溶液的電解反應。
  2. 濃度相關性:電導率隨濃度先增大後下降,濃度過高時離子間吸引力增強導緻電導率降低,形成電導率-濃度曲線的最高點。
  3. 電壓與時間依賴性:部分離子通道(如鉀通道)的開放受電壓和時間共同調控。

三、分類方式

根據傳導機制和應用場景,離子導體可分為:

四、應用領域

離子電導性在儲能(锂離子電池)、傳感器(氧傳感器)、電化學器件等領域有廣泛應用。例如,锂離子導體是锂離子電池的核心材料,通過離子遷移實現充放電過程。

分類

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