고체전해질 예비레포트

목차

1. 실험 목표
2. 이론
3. 기구 및 시약
4. 실험 방법

본문내용

실험목표
Cu2HgI4(copper(Ⅰ) tetraiodomercurate(Ⅱ))를 합성하고, 상변화에 따른 색과 전기 전도성의 변화를 관찰한다.

이론
1) 전해질
전해질은 물에 녹은 상태에서 이온으로 쪼개져 전류가 흐르는 물질이다. 대표적인 전해질로는 염화나트륨, 황산, 염산, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 질산나트륨 등이 있다. 예를 들어, 염화나트륨은 고체 상태에서는 전류를 흘러 보내지 않아 도체가 될 수 없지만, 수용액 상태에서는 전류를 흘려보내 전해질이 될 수 있다. 강한 산과 염기나 가용성 염은 강한 전해질이 되고, 약한 산과 염기는 약한 전해질이 된다. 반대로 이온으로 나누어지지 않아서 전류가 통하지 않는 물질을 비전해질이라 한다.

2) 고체전해질
고체 상태에서 이온의 이동에 의하여 전류를 통할 수 있는 물질을 말한다. 산화지르코늄, 나트륨 β-알루미나 등이 있으며 새로운 종류의 전지들과 센서를 만드는데 이용되며 고분자 전해질은 전해질 공업에서 격막으로 이용되기도 한다.
보통 양이온과 음이온이 전기장에 의해 이동하기 때문에 생기는 전기전도성은 용액상태에서만 가능한 것처럼 생각되지만 고체 상태에서도 이온의 이동이 꽤 가능한 물질들이 있다.
대표적 예로서 높은 온도에서 산소 이온 O2－이 이동하는 산화지르코늄 ZrO2, Na+ 이온의 이동이 가능한 나트륨 β-알루미나, 상온 근처의 온도에서도 음이온이 이동하는 AgI와 RbAg4I5 등의 고체전해질이 있고, 고분자 물질로는 양이온의 이동이 가능한 Nafion(상품명), 아사히막 등도 고체전해질에 속한다고 볼 수 있다. 보통 온도에서도 큰 전도도를 나타내는 RbAg4I5와 같은 예외도 있으나 대체로 고체전해질은 용액상태의 전해질에 비하여 전도도가 훨씬 떨어진다. 또한 양이온 또는 음이온 중 한 가지 이온의 이동에 의해서만 전기전도가 이루어지는 것이 특색이다.(운반율≒1) 작은 전도도의 한계를 극복하기 위하여 얇은 층이나 막의 형태로 이용되는 것이 보통이다.

참고 자료

없음