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Chapitre 13 : Electrochimie des solides. Conducteurs ioniques. Piles
migration et de formation des lacunes. Exprimons le coefficient de diffusion D en fonction des entropies et des enthalpies correspondantes :
Les premiers termes peuvent etre considered comme independants de
la temperature, si bien que le coefficient de diffusion peut s'exprimer
simplement sous la forme :
ou Q represente 1'energie d'activation du processus de diffusion. Si
Ton remplace le coefficient de diffusion de la relation 11.7 par son expression precedente, on obtient la mobilite :
si bien que la conductivity ionique a = q x u 4 x ZF prend la forme :
ou Cj est la concentration en especes migrantes, dependant directement de la concentration en defauts. La conductivity ionique depend
done de la concentration en defauts, de la temperature et de la charge
des ions. C'est un processus thermiquement active puisque de meme
nature que la diffusion. Pour determiner 1'energie d'activation Q, on
determine la valeur de a a differentes temperatures et Ton trace le
graphe Ln oT en fonction de 1/T. Les courbes obtenues vont avoir 1'allure
de la figure 13.2 ou 1'on a represente Ln oT pour NaCl dope avec du
CaCl 2 . Le dopage se traduit par la formation de lacunes cationiques
extrinseques suivant la reaction :
La concentration en lacunes cationiques depend de la concentration
en dopants suivant la condition d'electroneutralite [Ca^al = [V^al- Le
domaine est appele extrinseque et la droite obtenue a pour pente
Q = - -^HL , ou AH m est 1'enthalpie de migration des lacunes cationiques.
Dans le domaine haute temperature, les defauts intrinseques apparaissent suivant 1'equilibre de Schottky : 0 = VN & + VQ. La presence de
lacunes cationiques dues aux impuretes fait evoluer cet equilibre dans le
Chapitre 13 : Electrochimie des solides. Conducteurs ioniques. Piles
migration et de formation des lacunes. Exprimons le coefficient de diffusion D en fonction des entropies et des enthalpies correspondantes :
Les premiers termes peuvent etre considered comme independants de
la temperature, si bien que le coefficient de diffusion peut s'exprimer
simplement sous la forme :
ou Q represente 1'energie d'activation du processus de diffusion. Si
Ton remplace le coefficient de diffusion de la relation 11.7 par son expression precedente, on obtient la mobilite :
si bien que la conductivity ionique a = q x u 4 x ZF prend la forme :
ou Cj est la concentration en especes migrantes, dependant directement de la concentration en defauts. La conductivity ionique depend
done de la concentration en defauts, de la temperature et de la charge
des ions. C'est un processus thermiquement active puisque de meme
nature que la diffusion. Pour determiner 1'energie d'activation Q, on
determine la valeur de a a differentes temperatures et Ton trace le
graphe Ln oT en fonction de 1/T. Les courbes obtenues vont avoir 1'allure
de la figure 13.2 ou 1'on a represente Ln oT pour NaCl dope avec du
CaCl 2 . Le dopage se traduit par la formation de lacunes cationiques
extrinseques suivant la reaction :
La concentration en lacunes cationiques depend de la concentration
en dopants suivant la condition d'electroneutralite [Ca^al = [V^al- Le
domaine est appele extrinseque et la droite obtenue a pour pente
Q = - -^HL , ou AH m est 1'enthalpie de migration des lacunes cationiques.
Dans le domaine haute temperature, les defauts intrinseques apparaissent suivant 1'equilibre de Schottky : 0 = VN & + VQ. La presence de
lacunes cationiques dues aux impuretes fait evoluer cet equilibre dans le