質子導體

質子導體是指能傳導氫離子的固體電解質，又稱氫離子導體。質子在固體中的傳導可分為兩類：一類是在具有氫鍵的化合物中的傳導；另一類是在沒有氫鍵的化合物中的傳導。已知的質子導體大部分具有氫鍵，它們的傳導機理是通過氫離子的躍遷並伴隨著分子的轉動。

基本介紹

• 中文名：質子導體
• 外文名：proton ion conductor
• 學科：材料工程
• 領域：工程技術

簡介

質子導體是指能傳導氫離子的固體電解質，又稱氫離子導體。

傳導方式

質子在固體中的傳導可分為兩類：一類是在具有氫鍵的化合物中的傳導；另一類是在沒有氫鍵的化合物中的傳導。已知的質子導體大部分具有氫鍵，它們的傳導機理是通過氫離子的躍遷並伴隨著分子的轉動。

分類

氫離子導體可以是無機化合物也可以是有機化合物，前者稱為無機氫離子導體，而後者稱為有機氫離子導體。無機氫離子導體主要有雜多酸、粘土及氫離子β-Al₂O₃三大類。其中以H₃(PMo₁₂O₄₀)·30H₂O(又稱PMA)和H₃ (PW₁₂O₄₀)·29H₂O(又稱PWA)兩種雜多酸的電導率最高。

原理

在雜多酸中氫離子通過氫鍵傳導，而在氫蒙脫石粘土中則是通過間隙運動遷移。氫離子β-Al₂O₃有三種，可由Naβ-Al₂O₃進行離子交換而製得，它們的氫離子電導率均較低。有機氫離子導體品種較少，且一般電導率小於無機氫離子導體。

特點

氫離子導體的特點為具有良好的室溫傳導性，因而能在室溫工作，可套用於固態電色顯示器、氫敏元件及燃料電池等。