Протонний провідник — це електроліт, зазвичай твердий електроліт, у якому H+Традиційно, але не точно іони H+ позначаються як «протони». є основними носіями заряду.
Склад Кислотні розчини демонструють протонну провідність, тоді як чисті протонні провідники зазвичай є сухими твердими речовинами. Типовими матеріалами є полімери або кераміка. Як правило, пори в практичних матеріалах такі маленькі, що протони домінують у постійному струмі, і запобігається транспортування катіонів або розчинника. Водяний лід — поширений приклад чистого протонного провідника, хоча і відносно поганого. Було показано, що особлива форма водяного льоду, , проводить набагато ефективніше, ніж звичайний водяний лід.
Твердофазну протонну провідність вперше запропонували та С. Е. Роджерс. у 1950 р., хоча протонні струми електроліту були визнані з 1806 р.
Протонна провідність також спостерігалася в новому типі протонних провідників для паливних елементів-протонних органічних іонних , таких як 1,2,4-триазол перфторбутансульфонат та імідазол метансульфонат. Зокрема, висока іонна провідність 10 мСм/см досягається при 185 °C в пластичній фазі імідазолу метансульфонату.
У формі , протонні провідники є невід'ємною частиною невеликих, недорогих . Полімер є типовим протонним провідником у паливних елементах. Желеподібна речовина, подібна до нафіону, що знаходиться в ампулах Лоренцині акул, має протонну провідність лише трохи нижче, ніж нафіон.
Повідомлялося про високу протонну провідність серед лужноземельних кератів та перовськітових матеріалів на основі , легованих акцептором SrCeO3, BaCeO3 та BaZrO3. Порівняно висока провідна провідність також була виявлена в рідкісноземельних орто-ніобатах та орто-танталатах, а також у рідкісноземельних вольфраматах.
Примітки