Hispanopedia Wiki
La conductividad iónica (denotada por λ ) es el movimiento de iones a través de un material sólido, un fenómeno fundamental en la iónica de estado sólido . Se denota por λ y se mide en siemens por metro (S/m). Si bien los cristales perfectos de compuestos inorgánicos suelen ser aislantes eléctricos, la conducción iónica surge cuando se introducen defectos , ya sea intrínsecamente mediante activación térmica o extrínsecamente mediante dopaje con impurezas aliovalentes . Estos defectos permiten la migración de iones al proporcionar vías a través de la red cristalina. Los conductores iónicos sólidos, conocidos como electrolitos sólidos , son componentes críticos en tecnologías como baterías de estado sólido , supercondensadores , pilas de combustible y dispositivos microelectrónicos de película delgada . La conductividad iónica (σ) sigue una relación de tipo Arrhenius con la temperatura, regida por barreras de energía de activación influenciadas por la estructura cristalina y la química de defectos. La conducción iónica es uno de los mecanismos de corriente . [ 1 ]
En sólidos cristalinos
En la mayoría de los sólidos, los iones ocupan posiciones fijas de forma rígida, fuertemente rodeados por átomos o iones vecinos. En algunos sólidos, ciertos iones son altamente móviles, lo que permite la conducción iónica. La movilidad aumenta con la temperatura. Los materiales que presentan esta propiedad se utilizan en baterías. Un sólido conductor de iones bien conocido es la β ''- alúmina ("BASE"), una forma de óxido de aluminio que posee canales a través de los cuales pueden saltar los cationes de sodio. Cuando esta cerámica se compleja con un ion móvil , como el Na + , se comporta como un conductor iónico rápido . La BASE se utiliza como membrana en varios tipos de celdas electroquímicas de sales fundidas . [ 2 ]
Historia
La conducción iónica en sólidos ha sido objeto de interés desde principios del siglo XIX. Michael Faraday estableció en 1839 que las leyes de la electrólisis también se cumplen en sólidos iónicos como el fluoruro de plomo(II) ( PbF₂ ) y el sulfuro de plata ( Ag₂S ). En 1921, se descubrió que el yoduro de plata sólido ( AgI ) tenía una conductividad iónica extraordinariamente alta a temperaturas superiores a 147 °C, AgI cambia a una fase que tiene una conductividad iónica de ~ 1–1 cm⁻¹ . Esta fase de alta temperatura de AgI es un ejemplo de un conductor superiónico . La estructura desordenada de este sólido permite que los iones Ag⁺ se muevan fácilmente. El poseedor del récord actual de conductividad iónica es el material relacionado Ag₂ [ HgI₄ ] . [ 3 ] La β ''- alúmina fue desarrollada en la Ford Motor Company en la búsqueda de un dispositivo de almacenamiento para vehículos eléctricos mientras desarrollaba la batería de sodio-azufre . [ 2 ]
Véase también
Referencias
- ↑ Richard Turton. (2000). La física de los sólidos. Nueva York: Oxford University Press. ISBN 0-19-850352-0.
- 1 2 Lu, Xiaochuan; Xia, Guanguang; Lemmon, John P.; Yang, Zhenguo (2010). "Materiales avanzados para baterías de sodio-beta alúmina: estado, desafíos y perspectivas". Journal of Power Sources . 195 (9): 2431– 2442. Bibcode : 2010JPS...195.2431L . doi : 10.1016/j.jpowsour.2009.11.120 .
- ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann. p. 800. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-08-037941-8.
Enlaces externos
- J Química Física
- Cantidades físicas
- Electroquímica
- Elementos de prueba de electroquímica
