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1、北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除第三章 无机材料的电导 北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创
2、意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除离子晶体中的电导主要为离子电导(载流子:正、负离子/空 穴。)离子导电的种类： 一、固有离子电导（本征电导）固体中的基本离子的运动 二、杂质电导固溶的杂质离子引起，杂质离子是弱联系离 子，所以在较低温度下杂质电导表现得特别显著。 离子型导体统称为电解质，从状态上分为液态和固态。本节 主要讨论固体电解质的电导特性。 3.2 离子电导北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿
3、童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除（1） 根据传导离子种类：阳离子导体：银离子、铜离子、钠离子、锂离子、氢离 子等；阴离子导体：氟离子、氧离子。（2） 按材料的结构：根据晶体中传导离子通道的分布有一维 、二维、三维。（3） 从材料的应用领域：储能类、传感器类。（4） 按使用温度：高温固体电解质、低温固体电解质一、固体电解质的种类与基本性能固体电解质的种类3.2 离子电导北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石
4、家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除类型特性及应用银离子 导体卤化物或其它化合物（最基本的是AgI）。用银离子导体制作长寿命电池，目前 已进入实用阶段铜离子 导体铜的价格及储存量均优于银，但由于其电子导电成分太大，难于优化，因此只 限于作为混合型导体用于电池的电极。钠离子 导体以Na Al2O3为主的固体电解质。 Al2O3非常容易获得。在300度左右， 材料结构上的变化使得钠离子较容易在某一特定结构区域中运动。利用其离子 传导性质大有潜力可挖。其电子导电率非常低，因而在储能方面应用是非常合 适的材料。目前美日德致力于用
5、其开发牵引动力用的高能量密度可充电电池。锂离子 导体由于锂比钠轻，而且电极电位也更负，因而用它制作电池更容易获得高能量密 度和高功率密度。其结构异常复杂，虽锂电池已经面世，但高性能的锂电池仍 为数很少，尚需做大量的工作。 氢离子 导体用作燃料电池中的隔膜材料或用于氢离子传感器等电化学器件中，由于它的工 作温度较低（约200400度），有可能在燃料电池中取代氧离子隔膜材料。氧离子 导体以ZrO2、ThO2(氧化钍)为主。常制作氧传感器在冶金、化工、机械中广泛用于检 测氧含量和控制化学反应。氟离子 导体以CaF2为主，F-是最小的阴离子，易于迁移。结构简单，便于合成与分析，并且 其电子电导很低，是
6、制作电池时，非常显著的优点，但在高温下对电极会起腐 蚀作用。3.2 离子电导北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除 固体电解质既保持固态特点，又具有与熔融强电解质或强 电解质水溶液相比拟的离子电导率。 结构特点不同于正常态离子固体，介于正常态与熔融态的 中间相-固体的离子导电相。 导电相在一定的温度范围内保持稳定的性能，为区分正常
7、离子固体，将具有这种性能的材料称为快离子导体。 良好的固体电解质材料应具有非常低的电子电导率。 应用领域：能源工业、电子工业、机电一体化等领域。固体电解质的特性3.2 离子电导北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除二、载流子的浓度在本征电导时，载流子由晶体本身热缺陷提供。 弗仑克尔缺陷为填隙离子-空位对。 肖特基缺陷为阳离子空位-阴
8、离子空位对。弗仑克尔缺陷，空位或填隙离子的浓度：Nf=Nexp(Ef/2kT)N-单位体积内离子的格点数, Ef形成弗仑克尔缺陷（同时 形成一个填隙离子和一个空位）所需要的能量，k为波尔兹曼 常数，T为热力学温度3.2 离子电导北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除3.2 离子电导肖特基缺陷，空位的浓度：Ns=Nexp(Es/2kT
9、)N-单位体积内正负离子对数, Es形成肖特基缺陷（离解一个 阴离子和一个阳离子并到达表面）所需要的能量，k为波尔兹曼 常数，T为热力学温度热缺陷决定于温度T和离解能E, 常温下kT0.025eV,因此只有在高温下，热缺陷浓度才显著。肖特基缺陷形成能比弗仑克尔缺陷形成能低。碱卤晶体电导主要为空位电导。只有在结构松散，离子半径很小的离子晶体中，才容 易形成弗仑克尔缺陷（AgCl）。北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性
10、药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除碱金属卤化物晶体的离解能与缺陷的扩散能(eV)NaClKClKBr离解正离子能量4.624.474.23离解负离子能量5.184.794.60一对离子的晶格能7.947.186.91阴离子空位扩散能0.56阳离子空位扩散能0.51填隙离子的扩散能2.9一对离子的扩散能0.380.443.2 离子电导北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管
11、活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除杂质离子载流子的浓度决定于杂质的数量和种类。 三、离子迁移率离子电导的微观机构为载流子离子在电场的驱动下，穿过 晶格而移动，即离子在晶体中扩散或迁移。间隙离子扩散势垒 UO能量位置X在无外加电场存在时，间隙离子的扩散势垒：无外加电场时，间隙离子在晶体中各 方向的迁移次数相同，宏观上无电荷 的定向移动，故无电导现象。3.2 离子电导北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构
12、设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除热缺陷的运动产生和复合一方面，由于格点上的原子的热振动脱离格点，产生热缺陷； 另一方面，由于相互作用，热缺陷消失。如：填隙原子运动到空位附近，最后落入到空位里而复合掉。 通过热缺陷不断产生和复合的过程，晶格中的离子就可不断的由 一处向另一处作无规则的布朗运动。如：空位的无规则运动是空位周围的离子由于热振动能量起伏， 会获得足够的能量，跳到空位上，占据这个格点，而在原来的位 置上出现空位。空位运动实质上是离子的跳动。晶格中离子扩散现象本质3.2 离子电导北京地铁矿山法区间
13、隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除U0远大于一般的电场能，通常间隙离子的迁移所需要的能量 来源于热运动，用热运动的涨落现象解释。 根据波尔兹曼统计, 在温度T时，粒子具有能量为E的几率和 exp(E/kT)呈正比例间隙原子在间隙处的热振动具有一定的频率 0 ，即单位时间 内填隙原子试图越过势垒的次数为0 ； 单位时间内填隙原子越过势垒的次数为：P
14、 = 0 exp(U0/kT) 单位时间沿某一方向跃迁的次数为：P = 0 /6exp(U0/kT)3.2 离子电导XYZ北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除在外电场存在时，间隙离子的势垒变化 F=qEaU0Fa无电场施加电场间隙离子的势垒变化 3.2 离子电导a为相邻半稳定位置间的距离。北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石
15、家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除设 U=Fa/2=Eqa/2顺电场方向填隙离子单位时间内跃迁的次数为：P顺= 2 /6exp(U0 U) /kT逆电场方向填隙离子单位时间内跃迁的次数为：P逆= 0 /6exp(U0 + U) /kT单位时间内每一间隙离子沿电场方向的净跃迁次数为：P= P顺 P逆 =0/6exp( U0 /kT)exp( U/kT)+exp(U/ kT
16、)每跃迁一次间隙离子移动距离a，间隙离子沿电场方向的迁移速度为：v= Pa=a0 /6exp( U0 /kT)exp( U/ kT)+exp(U/ kT)3.2 离子电导北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除当电场强度不太大时， exp( U/ kT)1+ U/ kTexp(U/ kT)1 U/ kT U=Fa/2=Eqa/2v=( a0 /6)(qa/ kT) E exp( U0 / kT)载流子沿电场力的方向的迁移率为： =v/E=(a=v/E=(a2 2 0 0q
