Vizualizare sursă pentru „Conductivitate ionică (în stare solidă)”

[[Fișier:Superionic_ice_conducting.svg|miniatura| Un [[conductor de protoni]] într-un [[câmp electric]] static.]]
'''Conductivitatea ionică''' (notată cu {{Math|''λ''}}) este o măsură a capacității unei substanțe de a '''conduce electricitatea''' prin mișcarea [[Ion|ionilor]]. O substanță cu o conductivitate ionică deosebit de ridicată în stare solidă este clorura de sodiu (<chem>NaCl</chem>). Conducția ionică reprezintă unul dintre mecanismele prin care se realizează [[Curent electric|curentul electric]], ionii pozitivi mișcându-se către catod, iar ionii negativi către anod, sub influența unui [[câmp electric]].<ref>Richard Turton. (2000).The Physics of Solids. New York:: Oxford University Press. {{ISBN|0-19-850352-0}}.</ref><ref>{{Citation|last=Funke|first=Klaus|title=Solid State Ionics: from Michael Faraday to green energy—the European dimension|date=2013-03|url=http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1088/1468-6996/14/4/043502|work=Science and Technology of Advanced Materials|volume=14|issue=4|pages=043502|language=en|doi=10.1088/1468-6996/14/4/043502|issn=1468-6996|pmc=PMC5090311|pmid=27877585|access-date=2024-05-19}}</ref>

== În solide cristaline ==
În majoritatea solidelor, ionii ocupă poziții fixe rigide, strâns legați de atomii sau ionii vecini. Anumite solide conțin ioni specifici cu o capacitate ridicată de a se deplasa, facilitând conducerea electrică prin intermediul ionilor. Mobilitatea ionilor crește odată cu temperatura, permițându-le o deplasare mai ușoară prin rețeaua cristalină datorită agitației termice sporite. Materialele care prezintă această proprietate sunt utilizate în baterii, un exemplu fiind [[Acumulator litiu-ion|bateriile cu litiu-ion]]. Un solid conductor de ioni bine-cunoscut este [[Electrolit solid de beta-alumină|β<nowiki>''</nowiki>-alumina]] ("BAZĂ"), o formă de [[oxid de aluminiu]] cu o conductivitate ionică ridicată care are canale prin care cationii de sodiu pot sări. Când această [[ceramică]] este complexată cu un [[ion]] mobil, cum ar fi [[Sodiu|Na]]<sup>+</sup>, se comportă ca un așa-numit [[Conductor de ioni rapidi|conductor de ioni rapid]]. BASE este utilizat ca [[Membrană semipermeabilă|membrană]] în mai multe tipuri de [[Celulă electrochimică|celule electrochimice]] [[Săruri topite|cu sare topită]]. Alte materiale cu conductivitate ionică ridicată includ zirconiul stabilizat cu yttriu (YSZ) și lanthanumul ceriu oxidat (LCO).<ref name="Lu et al. 2010">{{Citat revistă|nume=Lu|nume2=Xia|nume3=Lemmon|nume4=Yang|prenume=Xiaochuan|prenume2=Guanguang|prenume3=John P.|prenume4=Zhenguo|an=2010|titlu=Advanced materials for sodium-beta alumina batteries: Status, challenges and perspectives|journal=Journal of Power Sources|volum=195|număr=9|pagini=2431–2442|bibcode=2010JPS...195.2431L|doi=10.1016/j.jpowsour.2009.11.120}}</ref>

=== Istorie ===
Conducerea ionică în solide a fost un subiect de interes încă de la începutul secolului al XIX-lea. [[Michael Faraday]] a stabilit în 1839 că legile [[Electroliză|electrolizei]] (care descriu relația cantitativă dintre curentul electric și masa substanțelor chimice produse în timpul electrolizei) sunt respectate și în solidele ionice, cum ar fi [[fluorura de plumb(II)]] (<chem>PbF2</chem>) și [[sulfură de argint]] (<chem>Ag2S</chem>). În 1921, s-a descoperit că [[Iodură de argint|iodura de argint]] solidă (<chem>Agl</chem>) are o conductivitate ionică extraordinar de ridicată la temperaturi peste 147 °C. La această temperatură, AgI suferă o tranziție de fază, transformându-se într-o formă cu o conductivitate ionică de aproximativ 1 S/cm, semnificativ mai ridicată decât a altor solide la temperaturi similare. Această fază de temperatură ridicată a AgI este un exemplu de [[Dirijor supraionic|conductor superionic]], o clasă de materiale cu conductivitate ionică excepțional de ridicată. Structura dezordonată a acestui solid permite ionilor Ag<sup>+</sup> să se miște cu ușurință. Deținătorul actual al recordului pentru conductivitatea ionică este materialul înrudit Ag<sub>2</sub>HgI<sub>4.</sub><ref>{{Citat web|url=https://pubs.aip.org/aip/jcp/article-abstract/41/3/832/77805/Pressure-Dependence-of-the-Electrical-Conductivity?redirectedFrom=fulltext|titlu=Pressure Dependence of the Electrical Conductivity of Ag2HgI4|publisher=pubs.aip.org|accessdate=2024-05-19}}</ref> β<nowiki>''</nowiki>-alumina a fost dezvoltată de [[Ford Motor Company]] în anii 1960 în căutarea unui dispozitiv de [[stocarea energiei |stocare a energiei]] pentru [[Vehicul electric|vehicule electrice]], în contextul dezvoltării [[Acumulator sodiu-sulf|bateriei sodiu-sulf]].<ref>{{Citat revistă|nume=Lu|nume2=Xia|nume3=Lemmon|nume4=Yang|prenume=Xiaochuan|prenume2=Guanguang|prenume3=John P.|prenume4=Zhenguo|an=2010|titlu=Advanced materials for sodium-beta alumina batteries: Status, challenges and perspectives|journal=Journal of Power Sources|volum=195|număr=9|pagini=2431–2442|bibcode=2010JPS...195.2431L|doi=10.1016/j.jpowsour.2009.11.120}}</ref> Pe lângă aplicarea sa inițială ca membrană solidă pentru baterii, β<nowiki>''</nowiki>-alumina a găsit ulterior utilizare și în alte domenii, cum ar fi celulele electrochimice cu sare topită și senzorii de gaz.

== Note ==
<references />

== Vezi și ==
* [[Energie de rețea]]
* [[Conductor de ioni rapidi|Conductor ionic rapid]]
* {{Ill-wd|Q18391481|3=NASICON}}

== Legături externe ==
* [http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jcp/1/7/10.1063/1.1749319 J Chem Phys]

{{Control de autoritate}}
[[Categorie:Electrochimie]]
[[Categorie:Mărimi fizice]]