世界经理人-科技频道[tech.icxo.com]消息： 固态离子学
导体通常分为电子导体和离子导体两大类，如银、铜等金属是优良的电子导体，而熔融盐和盐的溶液能导电则是由于离子运动的结果，我们称之为离子导电。固态离子学的研究对象包括离子导体、离子电子混合导体、插入化合物和超导体等，是一门涉及化学、物理、材料和工程的新的交叉学科，主要研究与固体中离子迁移有关的科学及技术，研究涉及离子晶体缺陷的物理和化学问题、离子交换现象、离子输运的测量和理论、离子导体的热力学、界面现象、嵌入反应等。
离子晶体一般属于绝缘体，如NaCl晶体在室温下电导率为10-14 S?cm-1数量级，而通常认为电导率小于10-9 S?cm-1者即属于绝缘体。但有一种特殊类型的离子晶体，在室温下电导率可以达到10-2 S?cm-1, 几乎可与熔盐的电导媲美，我们称之为快离子导体。
快离子导体的发现和使用已经经历了100多年时间。1835年，法拉第发现AgS和PbF具有离子传输现象，1889年发现掺杂的氧化锆是氧离子导体，1900年人们用掺杂的氧化锆作为不需要惰性气体保护的灯丝使用，称作能斯特（Nernst）光源；1914年，塔板特 (Tubandt)和洛伦茨 (Lorenz)发现银的化合物在恰低于其熔点时，AgI的电导率要比熔融态的AgI的电导率高约20％；20世纪60年代中期，发现了复合碘化银和Na+离子为载流子的β-Al2O3快离子导体，其电导可达到10-1S?cm-1。随后人们又发现了RbAg4I5在25℃时的电导率高达0.27 S cm-1。20世纪70年代以后，随着锂电池和固体氧化物燃料电池的发展需要，人们开发了一系列固体锂离子导体、氧离子导体和高温质子导体。
要成为快离子导体，晶体中必须存在一定数量的可动离子，同时晶格中应包含能量近似相等、而数目远比传导离子数目为多并可容纳传导离子的间隙位。这些间隙位应具有出口，出口的大小至少可与传导离子尺寸相比拟，可容纳传导离子的间隙位应彼此互相连接，贯穿晶格始末以形成离子通道。此外，间隙位之间势垒不能太高，以使传导离子在间隙位之间可以比较容易跃迁。离子导体的离子(包括其空位)的迁移数必须比电子大99％以上，对电子是绝缘体，一般作为固体电解质使用。离子和电子均参与导电的为混合导体，电子及空穴作为电子的载流子，离子的载流子是离子及其空穴，一般作为电极材料使用，也用于气体分离膜等。
