A Solid Electrolyte, Cu2HgI4 예비보고서

목차

Ⅰ. 실험목표

Ⅱ. 이론
1. 고체 전해질
2. 전기 전도도
3. 고체 전해질의 조건 3가지
4. 빈 자리 수
5. 결정 격자
6. 결정 격자의 결함
7. 점 결함
8. 밴드 갭(Band gap)
9. 열 변색성

Ⅲ. 실험예측
1. Cu2HgI4 의 합성
2. 전이 온도의 결정
3. 전기전도도의 비교

Ⅳ. 기구 및 시약

Ⅴ. 실험방법
1. Cu2HgI4 의 합성
2. 전이 온도의 결정
3. 전기전도도의 비교

본문내용

<실험목표>

고체 전해질인 Copper(I) tetra iodomercurate(II), Cu2HgI4 를 합성한 후, 온도 변화에 따른 결정 구조 변화에 의한 색과 전기 전도도의 변화를 확인한다.

<이론>

1. 고체 전해질

: 고체 전해질이란 고체 상태에서 이온의 이동에 의하여 전류가 흐를 수 있는 물질로 결정 고체와 액체의 중간체이다. 대표적인 예로는 산화 지르코늄이 있다. 이 같은 고체 전해질은 아래와 같은 3가지 특징을 가진다.

(1) 전자가 아닌, 양이온 또는 음이온 중 한 가지 이온의 이동에 의해서만 전도한다.

(2) 금속 또는 용액 상태의 전해질에 비해 전도도가 낮다.

(3) 온도가 감소하면서 전도도가 지수적으로 낮아진다.

금속이나 전해질에 비해 전도도가 낮은 것은 전기 저항으로 인해서 결정 격자를 통해 전도가 어렵기 때문이다. 이 같은 방법을 이겨내기 위해서는 온도를 높여서 결함을 증가시킴에 따라 전도도를 높이는 방법이 있다.

2. 전기 전도도

: 물질에서 전류가 잘 흐르는 정도를 나타내는 물리량으로 비저항의 역수로 나타낸다.

L = 1/ρ = l/RS

3. 고체 전해질의 조건 3가지

(1) 다수의 유동성 이온(Cu+, Hg2+)과 다수의 빈 자리가 있어야 한다.

(2) 음이온(I-)은 soft하며극성화되기 쉽고 잘 변형될 수 있어야 한다.

(3) 이온 결합에너지와 해리에너지가 작아야 한다.

4. 빈 자리 수

: 빈 자리 수란 평형상태에서의 점 결함으로 이 결함은 온도에 따라 결정 된다.

<중 략>

5. 결정 격자

: 결정 내부에서 몇 개의 구성 단위가 일정한 규칙으로 반복되는 배열로 대표적으로 단순입방구조, 체심입방구조, 면십입방구조 등이 있다.

6. 결정 격자의 결함

: 결정체 속에서 결정 격자가 불완전한 상태로 대표적으로 면 결함, 선 결함, 점 결함 등이 있으며 결함은 열 전도도, 전기 전도도, 재료의 강도 등에 큰 영향을 준다.

참고 자료

없음