전해질이나 전해질막에서는 전자가 아예 이동하지 못하는 건가요?
수소연료전지를 공부하다가 전해질과 전자의 관계에 대해 의문이 들었습니다.
1.전해질 (극성을 띤 용매에 용질이 녹아서 이온을 형성함으로써 전기를 통하는 물질)에는 전자가 아예! 이동할 수 없나요? 아니면 이동하긴 하는데 이온들이 이동을 막나요?
2.전지의 구조에 전자가 이동할 수 있는 도선이 있습니다. 도선은 금속으로 이루어져있습니다. 전자가 금속으로 이동하는 것에 (예시:에너지가 덜 드는 방향이기때문,전자가 이동할 수 있는 매개체가 없기때문) 이런 이유가 있나요?
3. (첨부사진)인공지능이 이러한 답변을 내놓았는데 사실인가요?
혹은 거짓이 섞여있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
전해질에는 전자가 이동할 수 있습니다.
전해질은 이온을 포함하고
있기 때문에 이온들은 전기장을 따라
이동할 수 있습니다.
전해질을 통해 전류가 흐를 수 있습니다.
그러나 전해질에는 전자가 직접
이동할 수 있는 매개체가 없습니다.
전자는 전해질을 통해 이동하기
위해서는 이온들과
상호작용을 해야 합니다.
이 상호작용은 전자의 이동을
방해할 수 있습니다.
전해질의 전도도는 이온의 이동도와
전자의 이동도에 의해 결정됩니다.
이온의 이동도는 전해질의
종류와 온도에 의해
결정되며 전자의 이동도는
전해질의 구조와 전압에 의해 결정됩니다.
전자가 금속으로 이동하는
이유는 다음과 같습니다.
에너지가 덜 드는 방향이기 때문입니다.
금속은 자유 전자가
많이 존재하는 물질입니다.
자유 전자는 전기장을 따라
이동할 때 에너지를 잃지 않습니다.
전자가 금속으로 이동하면 에너지가 덜 드는 방향으로 이동하는 것입니다.
전자가 이동할 수 있는 매개체가 없기 때문입니다.
전해질에는 전자가 직접 이동할 수 있는 매개체가 없습니다.
전자가 금속으로 이동해야만 전기장을 따라 이동할 수 있습니다.
인공지능이 내놓은 답변은 사실입니다.
수소연료전지에서 전해질은 수소 이온과
산소 이온의 이동을 통해 전기 에너지를
생성하는 역할을 합니다.
전해질의 전도도가 높을수록 연료전지의 효율이 높아집니다.
전해질의 전도도를 높이기 위해서는
다음과 같은 방법을 사용할 수 있습니다.
전해질의 온도를 높이는 방법입니다.
전해질의 온도가 높아지면 이온의
이동도가 증가하여 전도도가 높아집니다.
전해질의 농도를 높이는 방법입니다.
전해질의 농도가 높아지면 이온의
밀도가 증가하여 전도도가 높아집니다.
전해질의 구조를 개선하는 방법입니다.
전해질의 구조를 개선하면 이온의 이동이
용이해져 전도도가 높아집니다.
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