プロトン伝導膜と電気伝導膜の違い

質問

プロトン伝導膜と電気伝導膜はどう違うのですか？

回答No.2

acacia7 · ベストアンサー

電気伝導膜というのは基本的には「電気」を流す膜だというだけです。場合によっては「電子」伝導膜を指す場合もありますが，
広義には全てのイオン伝導膜を含みます。

ということで，電気伝導膜は「プロトン伝導膜」を含む為，
「燃料電池に電気伝導膜は利用されています」。

「電子伝導膜」を指した場合は燃料電池には利用されません。
これは燃料電池の基本原理に関わる問題です。
つまり，燃料電池は「化学ポテンシャル」から「電気ポテンシャル」を取り出す装置だということです。

イオンは化学ポテンシャルと電気ポテンシャルの双方の影響を受けます。イオン伝導膜の両面で電気化学ポテンシャルの違いがああるとき，イオンは移動します。電気化学ポテンシャルは電気ポテンシャルと化学ポテンシャルの和ですから，化学ポテンシャルの膜の表裏の差と電気ポテンシャルの裏表の差が一致っしたとき，イオンの流れがとまります。
逆に言うと，化学ポテンシャルに表裏の差があるとき，電気ポテンシャルでその差をうめる方向にイオンの流れが発生するわけです。

この関係はキャリアーがどのイオンであるかは問いません。
また，高分子膜であろうと，固体酸化物であろうとアルカリ溶液であろうと同じです。

何故「電子伝導膜」が利用されないかはもうお分かりだとおもいますが，「電子伝導膜」のキャリアーは「電子」」です。
電子は電気ポテンシャルのみの影響を受けます。
ということで，「電子伝導膜」の表裏に電気ポテンシャルの差があるとき，電子が流れ，電気ポテンシャルの差を消してしまうのです。これでは「電池」にならないわけです。

「燃料電池」ということで経験者に昇格しときます。（＾＾；

お礼

ありがとうございます。
わかりました。
授業に役立てたいと思います。

回答No.1

acacia7

プロトン伝導膜はキャリアーがプロトン（Ｈ＋）です。

電気伝導膜は電気を電気を伝導する膜です。
キャリアーは未確定です。

お礼

ありがとうございます。

この分野に詳しそうなので、突っ込んで質問させてください。

燃料電池に使われているのは、プロトン伝導性膜だと思うんですけど、電気伝導膜は燃料電池には使われないですよね？