A Solid Electrolyte, Cu2HgI4_결과

목차

1. 실험결과
2. 토의 및 해석
3. 참고문헌

본문내용

이번 실험에서는 Copper(Ⅰ) tetraiodomercurate(Ⅱ), Cu2HgI4를 합성하고 열에 의한 상변화로 인해 색과 전기 전도성의 변화를 관찰하였다. 이번 실험에서 가장 중요한 이론으로는 고체 전해질(Solid Electrolyte)이다. 이것은 고체 상태에서 이온의 이동에 의하여 전류를 통할 수 있는 물질로 이온이 고체 격자에서 이동하며 전기를 흐를 수 있도록 한다. 고체 전해질의 특징은 다음과 같다.
- 전기화학적 안전성 · 열 안전성 · 전기 절연성의 요구를 필요로 한다.
- 유기 액체 전해질 수준 정도의 높은 이온전도도(10-2S/cm)를 갖춰야 한다.
- 무기 고체 전해질(황화물계 · 산화물계)과 유기 고체 전해질(폴리머)로 나뉜다. 이 중에서도 황화물계 전해질의 전도도 및 셀 성능이 가장 우수하다.
이번 실험에서 합성하는 고체 전해질 Cu2HgI4(Copper(Ⅰ) tetraiodomercurate(Ⅱ))는 FCC(Face-centered cubic) 구조로 온도에 따라 상변화가 일어난다.

저온에서는 Cu+와 Hg+ 층이 분리되어 I- 이온층 사이에 번갈아가며 규칙적으로 배열한다. 격자 구조의 변화로 인한 열변색성으로 인해 붉은색을 나타낸다. 상온에서는 Cu+와 Hg+ 이온은 I-층 사이에 존재하고 각 이온들은 서로 다른 층에 규칙적으로 배열한다. 고온에서는 Cu+와 Hg+ 층은 자유롭게 움직이면서 I-로부터 생성된 Td hole에 무작위로 채워지고 I- 층은 원래의 같은 위치에 배열한다. 격자 구조의 변화로 인한 열변색성으로 짙은 갈색을 나타낸다.

참고 자료

무기화학 / gary L. miessler / 자유아카데미 / 2013 / p414 ~ 452
무기화학합성실험 / 이현호 / 동화기술 / 1994 / p249 ~ 257