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Polarization of the solid-electrolyte cell Ag/Ag3SI/I2

1966; Elsevier BV; Volume: 11; Issue: 7 Linguagem: Francês

10.1016/0013-4686(66)87068-8

1873-3859

Takehiko Takahashi, Osamu Yamamoto,

Advancements in Battery Materials

The solid-electrolyte cell in which Ag3SI was used as electrolyte shows a fairly large polarization; a theoretical equation is derived to explain it. The polarization of the cell with a silver plate anode can be explained by reaction polarization, the reaction between interstitial silver ions and silver-ion vacancies being rate-determining. The theoretical equation is I = √ [V0(RT/F)σpρ][exp (ΔEF/RT) - 1], where σp is the electrical conductivity of interstitial silver ion, V0 a constant, ΔE the overvoltage, I the current density and ρ the electronic charge, and this fits the experimental data. In the cell with an amalgamated silver anode, reaction polarization does not appear because the interstitial silver ion reacts with mercury and here polarization is due almost entirely to resistance. L'électrolyte solide Ag3SI implique la grande polarisation d'une cellule; une équation théorique l'interprète. La polarisation d'une cellule à anode en plaque d'argent peut s'expliquer par une polarisation de réaction, l'étape régulatrice étant une réaction entre les Ag+ intersticiels et les lacunes cationiques. L'équation théorique, satisfaisant effectivement aux données expérimentales, peut s'écrire I = √[V0(RT/F)σpρ][exp (ΔEF/RT) - 1], σp étant la conductivité due a Ag+ intersticiel, V0 une constante, E la surtension, I la densité de courant, ρ la charge électronique. Dans une cellule à anode d'amalgame d'argent, cette polarisation de réaction n'apparaît pas parce que Ag+ intersticiel réagit avec le mercure: Ia polarisation observée est alors seulement due à la résistance. Die Festelektrolytzelle, in welcher Ag3SI als Elektrolyt verwendet wurde, zeigt eine merkliche Polarisation; zur Erklärung leitet man eine theoretische Beziehung her. Die Polarisation einer Zelle mit einer massiven Silberanode ist auf Reaktionspolarisation zurückzuführen, wobei die Reaktion zwischen interstitiellen Silberionen und Silberionen-Defektstellen geschwindigkeitsbestimmend ist. Die theoretische Beziehung lautet I = √[V0(RT/F)σpρ][exp (ΔEF/RT) - 1], wobei σp die elektrische Leitfähigkeit der interstitiellen Silberionen, V0 eine Konstante, ΔE die Überspanning, I die Stromdichte und ρ die Ladung des Elektrons bedeuten. Die experimentellen Daten stimmen mit dieser Gleichung überein. In den Zellen mit amalgamierter Silberanode tritt keine Reaktionspolarisation auf, weil die interstitiellen Silberionen mit dem Quecksilber reagieren. Hier tritt praktisch hur Widerstandspolarisation auf.