Возможен ли высоковольтный электролит?

[yatcheh]

Я читал о реальных разработках в которых авторы предлагают использовать насыщенный водородом титанат бария в качестве твердотельного электролита. Зачем им понадобилась высокая диэл. константа титаната бария?

 

Титанат бария - сегнетоэлектрик, диэлектрик с аномально высокой диэлектрической проницаемостью, обусловленной специфическим строением кристалла. Поэтому его применяют в качестве диэлектрика в конденсаторах (ёмкость конденсатора при прочих равных условиях пропорциональна диэлектрической проницаемости прокладки).

Что происходит с водородом, растворённым в титанате бария мне неведомо, а зачем "авторам" понадобилась высокая диэлектрическая константа - это надо у них спросить. Если вы читали эти работы, там, наверно сказано - для чего вообще нужны эти изыски.

Могу только предположить - если они новый твёрдый электролит изобрели, то, видимо, растворённый в титанате бария водород диссоциирует как-то, делает эту систему токопроводящей. Высокая диэлектрическая проницаемость среды в этом случае несомненно благоприятствует такой диссоциации, так как капитально уменьшает электростатическое взаимодействие ионов.

Если вы ищете жидкость с такой же высокой константой, то - увы, жидкостей таких нет. Подобная аномалия свойственна только кристаллам.

И не совсем понятно - при чём тут "высоковольтность" электролита? Электролит - это проводник, какая там может быть "высоковольтность"?

Изменено 15 Июня, 2014 в 14:29 пользователем yatcheh

[Vlad123]

_{Там написано по английски, что я могу перевести как:}

 

_{Плёнки из насыщенного водородом титаната бария показывают увеличение емкости двойного электрического слоя}

_{и соответственно могут использовотся как электролит в полностью твердотельных ионисторах. Это поведение объясняется}

_{накоплением протонов на разделе сред метал-электролит на протяжении двойного электрического слоя.Были проведены}

_{замеры электрических свойств на насыщенном водородом слое (BaTiO3:H) и тройном слое  (BaTiO3/BaTiO3:H/BaTiO3),}

_{чтобы изучить активные деффекты и выяснить природу проводимости.}

 

https://www.novapublishers.com/catalog/product_info.php?products_id=50473

 

Тут к меня еще возник вопрос: а что если в качестве электродов ионистора

использовать вещества которые имеют одновременно ионную и электронную проводимость?

Ведь таких вроде есть не мало? Должно ли это решить проблему с "поверхностной площадью"?

Изменено 16 Июня, 2014 в 01:07 пользователем Vlad123

[yatcheh]

_{Там написано по английски, что я могу перевести как:}

 

_{Плёнки из насыщенного водородом титаната бария показывают увеличение емкости двойного электрического слоя}

_{и соответственно могут использовотся как электролит в полностью твердотельных ионисторах. Это поведение объясняется}

_{накоплением протонов на разделе сред метал-электролит на протяжении двойного электрического слоя.Были проведены}

_{замеры электрических свойств на насыщенном водородом слое (BaTiO3:H) и тройном слое  (BaTiO3/BaTiO3:H/BaTiO3),}

_{чтобы изучить активные деффекты и выяснить природу проводимости.}

 

https://www.novapublishers.com/catalog/product_info.php?products_id=50473

 

Тут к меня еще возник вопрос: а что если в качестве электродов ионистора

использовать вещества которые имеют одновременно ионную и электронную проводимость?

Ведь таких вроде есть не мало? Должно ли это решить проблему с "поверхностной площадью"?

 

Ясно, речь идёт об ионисторах. Электролит на основе сегнетоэлектрика как "растворителя" - богатая идея, но они, походу сами ещё не знают, за счёт чего там проводимость возникает.

 

А зачем электроду ионная проводимость? И какие это материалы имеют одновременно и ионную и электронную проводимость? 

[Vlad123]

А зачем электроду ионная проводимость? И какие это материалы имеют одновременно и ионную и электронную проводимость?

В обычном ионисторе ионная проводимость достигается за счет пор в активированном угле, куда заходит электролит. 

Но так как не все атомы углерода являются поверхностными, а значит и участвуют в создании двойного электрического слоя,

то возникает проблема с созданием как можно большей поверхностной площади. Имеющая принципиальные ограничения.

В матариале же имеющем как ионную так и электронную проводимость, возможно каждая молекула электрода должна играть 

полезную функцию и участвовать в создани ДЭС.

 

Материалов с такими свойствами полно, как неорганических и керамических, так и органических/пластмасс.

К примеру:

http://fizmathim.com/neorganicheskie-materialy-so-smeshannoy-ionno-elektronnoy-provodimostyu-na-osnove-ftoridov-olova-ii-i-svintsa-ii

 

http://socionet.ru/pub.xml?h=spz:citis:regkar:01201251462

 

http://www.ngpedia.ru/id327479p1.html

Изменено 16 Июня, 2014 в 15:29 пользователем Vlad123

[Vlad123]

Если вы ищете жидкость с такой же высокой константой, то - увы, жидкостей таких нет. Подобная аномалия свойственна только кристаллам.

 

Отнюдь. Жидкие сеноэлектрики вроде, уже давно были найдены.

 

http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1165222&uri=page4.html

 

 

 

http://ufn.ru/ru/articles/1984/7/b/

[Dmitri1960]

Легче лёгкого. Дистиллированная вода. Электролит? -- да, потому что распадается на ионы Н⁺ и OH^- с ионным произведением порядка 10^-14. Высоковольтный? -- конечно, потому что ею обмотки высоковольтных генераторов охлаждают.

 

 

   

Чур меня! Отроду водой трансформаторы не охлаждали, дистиллированная вода - типичный полупроводник! Трансформаторы (тем более высоковольтные) охлаждают только специальным маслом (которое изолятор)! В специальных случаях - деионизированным водородом. 

 

 

 

И какие это материалы имеют одновременно и ионную и электронную проводимость? 

Легированные семикондакторы (германий, кремний, арсенид галлия, углерод), это из которых транзисторы всякие делают и прочие п/п приборы, тока тама ионы - дырками называются, по недоразумению или чьему-то недосмотру

Изменено 25 Июня, 2014 в 20:06 пользователем Dmitri1960

[yatcheh]

Отнюдь. Жидкие сеноэлектрики вроде, уже давно были найдены.

 

http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1165222&uri=page4.html

 

 

 

http://ufn.ru/ru/articles/1984/7/b/

 

Ага, проскакивала у меня мысля, что жидкие кристаллы могут быть сегнетоэлектриками, но чёт лень искать было.

Легированные семикондакторы (германий, кремний, арсенид галлия, углерод), это из которых транзисторы всякие делают и прочие п/п приборы, тока тама ионы - дырками называются, по недоразумению или чьему-то недосмотру

 

Так там вроде, или электронная, или дырочная проводимость. Как же они вместе там тусоваться будут?

[Dmitri1960]

Так там вроде, или электронная, или дырочная проводимость. Как же они вместе там тусоваться будут?

В КМОП (шучу), делали экспериментальные п/п на гране обеих проводимостей - забавная штучка, я Вам доложу

Изменено 26 Июня, 2014 в 16:42 пользователем Dmitri1960

[popoveo]

...дистиллированная вода - типичный полупроводник! ...

?! 

[Dmitri1960]

?! 

Полупроводник (для сведения не читавших учебники) -  материал, который по своей удельной проводимости занимает промежуточное место между проводниками и диэлектриками, типичное сопротивление дистиллированной воды: сотни Ком - десятки Мом. У проводников - доли Ом. У изоляторов (диэлектриков) - тера(пета)омы. Т.о. дистиллированная вода- типичнейший ПОЛУПРОВОДНИК! Что еще вызывает изумление? 

Изменено 27 Июня, 2014 в 19:31 пользователем Dmitri1960