شماره انتقال یونی

عدد انتقال یون یک کمیت فیزیکی بدون بعد است که نسبت انتقال جریان انجام شده توسط یون های مختلف در یک الکترولیت را توصیف می کند. معمولاً با استفاده از فرمول tᵢ=zᵢuᵢcᵢ/∑jzjujcj محاسبه می شود و با بار یون، تحرک و غلظت تعیین می شود. به عنوان پلی که چگالی جریان و شار جرم را به هم متصل می کند، نقش مهمی در زمینه های انرژی و مواد مانند باتری ها، سلول های سوختی و آبکاری دارد.

عدد انتقال یونی یک کمیت فیزیکی بدون بعد است که سهم کسری هر گونه یونی را در انتقال بار در یک الکترولیت توصیف می کند. معمولاً با فرمول بیان می شود

که به تعداد بار، تحرک و غلظت یون بستگی دارد. به عنوان یک پارامتر کلیدی که چگالی جریان را با شار مواد مرتبط می کند، نقش تعیین کننده ای در زمینه های انرژی و مواد مانند باتری ها، سلول های سوختی و آبکاری دارد.

1. مفهوم اساسی
عدد انتقال یونیبه نسبت کل جریان اشاره داردانجام شده توسط-امین گونه یونی تحت یک میدان الکتریکی کاربردی، به عنوان مثال،

این یک کمیت بدون بعد است که محدود به آن است.

حفظ بار محدودیت را تحمیل می کند:(مجموع تمام اعداد انتقال یونی برابر است با وحدت).

از نظر فیزیکی، آن را منعکس می کندسهم وزنیاز هر گونه یونی به جریان کلی در الکترولیت.

2. عوامل تعیین کننده:

3. عوامل تأثیرگذار

دما:دمای بالا به طور کلی تحرک یونی را افزایش می دهد و در نتیجه مقادیر آن را تغییر می دهدtᵢ.

خواص حلال:ثابت دی الکتریک و ویسکوزیته به طور مستقیم بر حلالیت یونی و رفتار مهاجرت آنها تأثیر می گذارد.

جلوه های رابط:ویژگی های رابط الکترود/الکترولیت بر توزیع و انتقال یونی محلی تأثیر می گذارد.

مفهوم اصلی

فعلی به عنوان داور توزیع:در حمل و نقل الکتریکی-میدان-، عدد انتقال سهم متناسب هر گونه یونی را در جریان کل تعیین می‌کند.

پل زدن مقیاس های ماکرو- و میکرو-:

ماکروسکوپی:چگالی جریان را با شار مواد پیوند می دهد.

میکروسکوپی:این رابطه بین خواص یونی ذاتی و عملکرد حمل و نقل ماکروسکوپی را نشان می دهد.

زمینه های کاربردی

تکنولوژی باتری:ارزیابی کارایی انتقال یونی در الکترولیت ها برای بهینه سازی عملکرد باتری

علم خوردگی:تجزیه و تحلیل تأثیر مهاجرت یون در الکترولیت ها بر فرآیندهای خوردگی

بیوالکتروشیمی:بررسی ویژگی های انتقال کانال های یونی در غشای سلولی

حالت جامد-یونیک:طراحی الکترولیت های جامد با کارایی بالا{{0}.